Мультикомпонентне моделювання світіння низькометалічних зон H II
Методом мультикомпонентного фотоіонізаційного моделювання досліджено вплив бульбашкоподібних структур навколо спалахів зореутворення всередині низькометалічних зон H II на зміну форми іонізаційного спектру та на формування деяких емісійних ліній. Методом мультикомпонентного фотоионизационого моделир...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Кинематика и физика небесных тел |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Головна астрономічна обсерваторія НАН України
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/77921 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Мультикомпонентне моделювання світіння низькометалічних зон H II / І.О. Кошмак, Б.Я. Мелех // Кинеатика и физика небесных тел. — 2014. — Т. 30, № 2. — С. 26-47. — Бібліогр.: 27 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860215223922720768 |
|---|---|
| author | Кошмак, І.О. Мелех, Б.Я. |
| author_facet | Кошмак, І.О. Мелех, Б.Я. |
| citation_txt | Мультикомпонентне моделювання світіння низькометалічних зон H II / І.О. Кошмак, Б.Я. Мелех // Кинеатика и физика небесных тел. — 2014. — Т. 30, № 2. — С. 26-47. — Бібліогр.: 27 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Кинематика и физика небесных тел |
| description | Методом мультикомпонентного фотоіонізаційного моделювання досліджено вплив бульбашкоподібних структур навколо спалахів зореутворення всередині низькометалічних зон H II на зміну форми іонізаційного спектру та на формування деяких емісійних ліній.
Методом мультикомпонентного фотоионизационого моделирования исследовано влияние пузыреобразных структур вокруг вспышек звездообразования внутри низкометаллических зон H II на изменение формы ионизационного спектра и на формирование некоторых важных наблюдаемых эмиссионных линий.
Using multicomponent photoionization simulation, we investigated the impact of bubble-like structures around star bursts inside low-metallicity H II regions on the ionization spectrum shape and on emission line forming.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:15:51Z |
| format | Article |
| fulltext |
ÑÒÐÓÊÒÓÐÀ È ÄÈÍÀÌÈÊÀ
ÃÀËÀÊÒÈÊÈ
ÓÄÊ 524.52 + 524.78
². Î. Êîøìàê, Á. ß. Ìåëåõ
Êàôåäðà àñòðîô³çèêè Ëüâ³âñüêîãî íàö³îíàëüíîãî óí³âåðñèòåòó ³ìåí³ ²âàíà Ôðàíêà
âóë. Êèðèëà ³ Ìåôîä³ÿ 8, Ëüâ³â, 79005, Óêðà¿íà
Ìóëüòèêîìïîíåíòíå ìîäåëþâàííÿ ñâ³ò³ííÿ
íèçüêîìåòàë³÷íèõ çîí H II
Ìåòîäîì ìóëüòèêîìïîíåíòíîãî ôîòî³îí³çàö³éíîãî ìîäåëþâàííÿ äî -
ñë³ä æåíî âïëèâ áóëüáàøêîïîä³áíèõ ñòðóêòóð íàâêîëî ñïàëàõ³â çîðå -
óòâîðåííÿ âñåðåäèí³ íèçüêîìåòàë³÷íèõ çîí H II íà çì³íó ôîðìè
³îí³ çàö³éíîãî ñïåêòðó òà íà ôîðìóâàííÿ äåÿêèõ åì³ñ³éíèõ ë³í³é. Ðà -
ä³àëüíèé ðîçïîä³ë ãóñòèíè òà ³íøèõ ô³çè÷íèõ ïàðàìåòð³â âñåðåäèí³
áóëüáàøêîïîä³áíèõ ñòðóêòóð ðîçðàõîâàíî Ó¿âåðîì òà ³í. [Weaver R.
et al. // Astrophys. J.—1977.—218.—P. 377]. Ïåðøèé òà äðóãèé êîì -
ïîíåíòè òàêèõ ìîäåëåé îïèñóþòü â³äïîâ³äíî çîíó â³ëüíîãî ðîçøè -
ðåííÿ ñóïåðâ³òðó â³ä öåíòðàëüíî¿ îáëàñò³ çîðåóòâîðåííÿ òà ðîçð³ä -
æåíèé ãàðÿ÷èé ãàç êàâåðíè, òåðìàë³çîâàíèé çâîðîòíîþ óäàðíîþ õâè -
ëåþ. Ðîçïîä³ë ãóñòèíè ãàçó òà åëåêòðîííî¿ òåìïåðàòóðè â öèõ êîìïî -
íåíòàõ çàäàâàâñÿ ðîçâ’ÿçêîì ñèñòåìè ð³âíÿíü íåïåðåðâíîñò³ òà ïå -
ðåíîñó åíåð㳿 ç óðàõóâàííÿì òåïëîïðîâ³äíîñò³. Òðåò³ì êîìïîíåíòîì
º òîíêèé øàð ãàçó âèñîêî¿ ãóñòèíè, óòâîðåíèé ïðÿìîþ óäàðíîþ õâè -
ëåþ çîðÿíîãî â³òðó ç ãàçó, ùî îòî÷óº áóëüáàøêó. Ãóñòèíà ãàçó â í³é
îòðè ìàíà ç óìîâè ³çîáàðíîñò³ íà êîíòàêòíîìó ðîçðèâ³ ì³æ äðóãèì
òà òðåò³ì êîìïîíåíòàìè. Ñïåêòðè ³îí³çàö³éíîãî âèïðîì³íþâàííÿ
çà äàâàëèñÿ ç ðîçðàõîâàíèõ íàìè åâîëþö³éíèõ ìîäåëåé ñïàëàõó çîðå -
óòâîðåííÿ. Ðîçðàõîâàíî åâîëþö³éíó ñ³òêó ìóëüòèêîìïîíåíòíèõ íèçü -
êî ìåòàë³÷íèõ ìîäåëåé ç â³ëüíèìè ïàðàìåòðàìè, ùî âèçíà÷àþòü
ô³ çè÷í³ óìîâè âñåðåäèí³ áóëüáàøêè. Ïðîàíàë³çîâàíî âïëèâ áóëüáàøêè
çîðÿíîãî â³òðó íà çì³íó ôîðìè ñïåêòðó ³îí³çàö³éíîãî âèïðîì³íþâàííÿ
òà íà ôîðìóâàííÿ ïîòîê³â ó âàæëèâèõ åì³ñ³éíèõ ë³í³ÿõ çà íèçüêî¿ ìå -
òàë³÷íîñò³.
ÌÓËÜÒÈÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÎÅ ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈÅ ÑÂÅ×ÅÍÈß ÍÈÇ -
ÊÎ ÌÅÒÀËËÈ×ÅÑÊÈÕ ÇÎÍ H II, Êîøìàê È. À., Ìåëåõ Á. ß. — Ìåòî -
äîì ìóëüòèêîìïîíåíòíîãî ôîòîèîíèçàöèîíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ èñ -
26
ÊÈÍÅÌÀÒÈÊÀ
È ÔÈÇÈÊÀ
ÍÅÁÅÑÍÛÕ
ÒÅË òîì 30 ¹ 2 2014
© ². Î. ÊÎØÌÀÊ, Á. ß. ÌÅËÅÕ, 2014
27
ÌÓËÜÒÈÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß Ñ²ҲÍÍß
ñëå äîâàíî âëèÿíèå ïóçûðåîáðàçíûõ ñòðóêòóð âîêðóã âñïûøåê çâåçäî -
îá ðàçîâàíèÿ âíóòðè íèçêîìåòàëëè÷åñêèõ çîí H II íà èçìåíåíèå ôîð ìû
èîíèçàöèîííîãî ñïåêòðà è íà ôîðìèðîâàíèå íåêîòîðûõ âàæíûõ íà -
áëþäàåìûõ ýìèññèîííûõ ëèíèé. Ðàäèàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñ -
òè è äðóãèõ ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ âíóòðè ïóçûðåîáðàçíûõ ñòðóê -
òóð ðàññ÷èòàëè Óèâåð è äð. â 1977 ãîäó. Ïåðâûé è âòîðîé êîìïîíåí -
òû òàêèõ ìîäåëåé îïèñûâàþò ñîîòâåòñòâåííî çîíó ñâîáîäíîãî ðàñ -
øèðåíèÿ ñóïåðâåòðà îò öåíòðàëüíîé îáëàñòè çâåçäîîáðàçîâàíèÿ è
ðàçðåæåííûé ãàðÿ÷èé ãàç êàâåðíû, òåðìàëèçîâàííûé îáðàòíîé óäàð -
íîé âîëíîé. Ðàñïðåäåëåíèÿ ïëîòíîñòè ãàçà è ýëåêòðîííîé òåìïå ðà -
òóðû â ýòèõ êîìïîíåíòàõ çàäàâàëèñü ðåøåíèåì ñèñòåìû óðàâíåíèé
íåïðåðûâíîñòè è ïåðåíîñà ýíåðãèè ñ ó÷åòîì òåïëîïðîâîäíîñòè.
Òðåòèé êîìïîíåíò ïðåäñòàâëÿåò òîíêèé ñëîé ãàçà áîëüøîé ïëîò -
íîñòè, îáðàçîâàííûé ïðÿìîé óäàðíîé âîëíû çâåçäíîãî âåòðà ñ ãàçà,
îê ðóæàþùåãî ïóçûðü. Ïëîòíîñòü ãàçà â íåé ïîëó÷åíà èç óñëîâèÿ èçî -
áàðíîñòè íà êîíòàêòíîì ðàçðûâå ìåæäó âòîðûì è òðåòüèì êîì -
ïîíåíòàìè. Ñïåêòðû èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ çàäàâàëèñü èç ðàñ ñ÷è -
òàííûõ íàìè ýâîëþöèîííûõ ìîäåëåé âñïûøêè çâåçäîîáðàçîâàíèÿ.
Ðàñ ñ÷èòàíà ýâîëþöèîííàÿ ñåòêà ìóëüòèêîìïîíåíòíûõ íèçêîìå òàë -
ëè÷åñêèõ ìîäåëåé ñî ñâîáîäíûìè ïàðàìåòðàìè, îïðåäåëÿþùèìè
ôèçè÷åñêèå óñëîâèÿ âíóòðè «ïóçûðÿ». Äåòàëüíî ïðîàíàëèçèðîâàíî
âëèÿíèå íàëè÷èÿ «ïóçûðÿ» ñóïåðâåòðà íà èçìåíåíèå ôîðìû ñïåêòðà
èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ è íà ôîðìèðîâàíèå ïîòîêîâ â âàæíûõ
ýìèñ ñèîííûõ ëèíèÿõ ïðè íèçêîé ìåòàëëè÷íîñòè.
MULTICOMPONENT SIMULATION OF EMISSION OF LOW-METAL LI -
CITY H II REGIONS, by Êîshmak I. Î., Melekh B. Ya. — Us ing multi -
component photoionization sim u la tion, we in ves ti gated the im pact of
bub ble-like struc tures around starbursts in side low-metallicity H II re gions
on the ion iza tion spec trum shape and on emis sion line form ing. Ra dial dis -
tri bu tion of den sity val ues and other phys i cal pa ram e ters of bub ble-like
struc tures were taken from Weaver et al. [Weaver R. et al. // Astrophys.
J.—1977.—218.— P. 377]. The first and sec ond in ner com po nents of such
mod els de scribe the free ex pan sion zone of superwind from the cen tral
starburst re gion and rar efied hot gas of the cav ity thermalized by in verse
shock wave, re spec tively. The gas den sity and elec tron tem per a ture dis tri -
bu tions into these com po nents are ob tained from the so lu tion of the sys tem
of equa tions of con ti nu ity and en ergy trans fer in clud ing heat con duc tiv ity.
The third com po nent is a thin shell of high den sity gas formed from the gas
which sur round a bub ble by di rect shock wind wave. The gas den sity in this
com po nent was ob tained from iso baric con di tion at con tact dis con ti nu ity
be tween the sec ond and third com po nents. In put spec tra of the ion iz ing ra -
di a tion were ob tained from the starburst evolutional mod els. The evo lu tion
grid of the multicomponent low-metallicity photoionization mod els with
free pa ram e ters de ter min ing phys i cal con di tions in side bub ble-like struc -
ture was cal cu lated. The im pact of bub ble-like struc ture on the ion iza tion
spec trum shape and on the for ma tion of fluxes of im por tant emis sion lines
in low-metallicity case was ana lysed in de tails.
ÂÑÒÓÏ
Äëÿ ôîòî³îí³çàö³éíîãî ìîäåëþâàííÿ ñâ³ò³ííÿ (ÔÌÑ) çîíè H II íàâ êî -
ëî ñïàëàõ³â çîðåóòâîðåííÿ âàæëèâî ÿêíàéá³ëüø òî÷íî îïèñàòè ¿¿
ñòðóê òóðó òà çàäàòè ô³çè÷í³ ïàðàìåòðè òàêèì ÷èíîì, ùîá ìîäåëü íàé -
êðàùå â³äòâîðþâàëà ïðîöåñè, ùî â³äáóâàþòüñÿ ó ðåàëüíèõ çîíàõ H II.
Íèæ÷å ìè ðîçãëÿäàºìî íèçüêîìåòàë³÷í³ çîíè H II íàâêîëî ñïàëàõ³â
çîðåóòâîðåíü. Õ³ì³÷íèé ñêëàä íèçüêîìåòàë³÷íèõ çîí H II ó áëàêèòíèõ
êîìïàêòíèõ êàðëèêîâèõ ãàëàêòèêàõ (ÁÊÊÃ) º îñíîâîþ äëÿ âèçíà÷åííÿ
òà óòî÷íåííÿ âì³ñòó ïåðâèííîãî ãåë³þ. Íèçüêîìåòàë³÷í³ñòü çîí H II ó
ÁÊÊà âêàçóº òàêîæ íà òå, ùî ìè ñïîñòåð³ãàºìî ó öèõ ãàëàêòèêàõ ïåðø³
ñïàëàõè çîðåóòâîðåííÿ. ijàãíîñòèêà ñâ³ò³ííÿ çîí H II, ÿê³ îòî÷óþòü ö³
ñïàëàõè çîðåóòâîðåííÿ, òà àíàë³ç ô³çè÷íèõ óìîâ ó íèõ ìîæóòü äàòè
ö³ííó ³íôîðìàö³þ ïðî ðàíí³ åòàïè çîðÿíî¿ õ³ì³÷íî¿ åâîëþö³¿ ìàòåð³¿.
Òîìó ðîçðîáêà òà ïîáóäîâà äåòàëüíèõ ôîòî³îí³çàö³éíèõ ìîäåëåé
ñâ³ ò³í íÿ (ÔÌÑ) çîí H II íèçüêî¿ ìåòàë³÷íîñò³ º íàäçâè÷àéíî âàæëèâîþ
çàäà÷åþ äëÿ ñó÷àñíî¿ àñòðîô³çèêè.
Çâè÷àéí³ ôîòî³îí³çàö³éí³ ìîäåë³ íàâêîëî çîí H II ó ÁÊÊà âðàõî -
âóþòü ò³ëüêè ò³ åëåìåíòàðí³ ïðîöåñè ó íåáóëÿðí³é ïëàçì³, ÿê³ ñïðè -
÷èíåí³ ôîòî³îí³çàö³ºþ. Òàê³ ìîäåë³ íå ìîæóòü â³äòâîðèòè ñïîñòå ðå -
æóâàí³ ïîòîêè â åì³ñ³éíèõ ë³í³ÿõ âèñîêîãî çáóäæåííÿ He II l 468.6 íì
òà [Ne V] l 342.6 íì. Îñòàííÿ áóëà â³äêðèòà ó ñïåêòðàõ äåÿêèõ ãàëàê -
òèê ç çîðåóòâîðåííÿì ó ïðàöÿõ [14, 24], äå ïðîïîíóºòüñÿ ïîÿñíèòè
íàÿâí³ñòü öèõ ë³í³é óäàðíî-õâèëüîâèì ìåõàí³çìîì çáóäæåííÿ.
Ó íàøèõ ðîáîòàõ ç îïòèì³çîâàíîãî ôîòî³îí³çàö³éíîãî ìîäåëþ -
âàííÿ ñâ³ò³ííÿ (ÎÔÌÑ) çîí H II ó ÁÊÊà áóëî âèÿâëåíî íåñòà÷ó êâàíò³â
ëàéìàí³âñüêîãî êîíòèíóóìó ó ä³àïàçîí³ ll = 22.8...91.2 íì [4]. Âè íèê -
ëî ïèòàííÿ ùîäî ô³çè÷íèõ ïðè÷èí òàêî¿ íåñòà÷³.
³äîìî, ùî ìàñèâí³ Î-çîð³ ó ÿäðàõ ñïàëàõ³â çîðåóòâîðåíü º äæå -
ðåëàìè á³ëüøîñò³ ³îí³çàö³éíèõ êâàíò³â, ÿê³ çáóäæóþòü ñâ³ò³ííÿ íàâêî -
ëèøíüîãî ãàçó ÷åðåç éîãî ôîòî³îí³çàö³þ, à çîð³ Âîëüôà — Ðàéº —
äæåðåëàìè ïîòóæíîãî çîðÿíîãî â³òðó. Òàêèé â³òåð â³ä áàãàòüîõ ç³ð ìî -
æå óòâîðþâàòè ó íàâêîëèøíüîìó ãàç³ áóëüáàøêîïîä³áí³ ñòðóêòóðè,
çîâí³øíüîþ ìåæåþ ÿêèõ º ôðîíò óäàðíî¿ õâèë³. Ö³ óäàðí³ õâèë³, ñòè -
êàþ÷èñü âñåðåäèí³ êîìïàêòíî¿ îáëàñò³ çîðåóòâîðåííÿ, íàãð³âàþòü ãàç
äî òåìïåðàòóð, çíà÷íî á³ëüøèõ â³ä òåìïåðàòóð ãàçó, ùî îòî÷óº îá -
ëàñòü çîðåóòâîðåííÿ. ×åðåç öå â³ä îáëàñò³ çîðåóòâîðåííÿ ïîøèðþ ºòü -
ñÿ ñóïåðâ³òåð, ÿêèé óòâîðþº «ñóïåðáóëüáàøêó» (íàäàë³ ïðîñòî áóëü -
áàøêà àáî áóëüáàøêîïîä³áíà ñòðóêòóðà), ÿêà ó âèïàäêó ìîëîäèõ ñïà -
ëàõ³â çîðåóòâîðåííÿ º äîñòàòíüî êîìïàêòíîþ äëÿ òîãî, ùîá óì³ñòè -
òèñÿ âñåðåäèí³ ðåã³îí³â H II. Ìè âèð³øèëè ïåðåâ³ðèòè âïëèâ òàêèõ
ñòðóêòóð íà ïîëå ³îí³çàö³éíîãî âèïðîì³íþâàííÿ, ùî âèõîäèòü ç íèõ ó
íàâêîëèøíþ íèçüêîìåòàë³÷íó çîíó H II.
28
². Î. ÊÎØÌÀÊ, Á. ß. ÌÅËÅÕ
Ó íàøèõ ðîáîòàõ [5, 16] ìè ïîêàçàëè çà äîïîìîãîþ ìóëüòè êîì -
ïîíåíòíîãî ôîòî³îí³çàö³éíîãî ìîäåëþâàííÿ (ÌÔÌÑ), ùî áóëüáàø -
êî ïîä³áí³ ñòðóêòóðè, óòâîðåí³ çîðÿíèì â³òðîì, ìîæóòü ïðè ïåâíèõ
óìî âàõ óòâîðþâàòè íåñòà÷ó êâàíò³â ó ðîçïîä³ëàõ åíåð㳿 ñïåêòðó
³îí³ çàö³éíîãî âèïðîì³íþâàííÿ, ÿêå çáóäæóº ñâ³ò³ííÿ íàâêîëèøíüîãî
ðåã³îíó H II. Õî÷à ó ðîáîò³ [16] ãóñòèíà ãàçó ³ ïðèéìàëàñÿ ð³çíîþ ó
êîæ íîìó ç êîìïîíåíò³â áóëüáàøêè, ïðîòå ââàæàëàñÿ ñòàëîþ çà
îá’º ìîì êîæíîãî ç êîìïîíåíò³â. Ñêëàäí³øèìè º ìóëüòèêîìïîíåíòí³
ìîäåë³ ó ðîáîò³ [5], äå ìè âèêîðèñòàëè äëÿ îïèñó ðîçïîä³ëó ãóñòèíè
âñåðåäèí³ êîìïîíåíò³â áóëüáàøêè çîðÿíîãî â³òðó ðåçóëüòàòè äîñë³ä -
æåíü [26]. Òàêà äåòàë³çàö³ÿ ðîçïîä³ëó ãóñòèíè ó áóëüáàøêîïîä³áíèõ
ñòðóêòóðàõ äîçâîëèëà îòðèìàòè äîñòîâ³ðí³ø³ äàí³ ïðî òðàíñôîðìàö³þ
åíåðãåòè÷íîãî ðîçïîä³ëó ³îí³çàö³éíîãî âèïðîì³íþâàííÿ ÿäåð íèçüêî -
ìåòàë³÷íèõ çîí H II â çàëåæíîñò³ â³ä ðîçïîä³ëó ãóñòèíè ó áóëüáàøö³ òà
ïàðàìåòð³â, ùî îïèñóþòü Lyc-ñïåêòð ³îí³çàö³éíîãî ÿäðà (â³ä îáëàñò³
çîðåóòâîðåííÿ).
Ó ðîáîò³ [2] ìè ðîçðàõóâàëè ìóëüòèêîìïîíåíòí³ ôîòî³îí³çàö³éí³
ìîäåë³ çîíè H II ç áóëüáàøêîïîä³áíîþ ñòðóêòóðîþ âñåðåäèí³ äëÿ øè -
ðîêîãî ä³àïàçîíó ìåòàë³÷íîñòåé. Òàê³ áóëüáàøêîïîä³áí³ ñòðóêòóðè,
çã³ä íî ç [26], âêëþ÷àþòü â ñåáå âíóòð³øíþ îáëàñòü, äå â³òåð â³ëüíî
ðîçë³òàºòüñÿ, ãàðÿ÷ó êàâåðíó, ùî º äæåðåëîì òåïëîâîãî âèïðîì³íþ -
âàííÿ ç òåìïåðàòóðîþ áëèçüêî ì³ëüéîíà êåëüâ³í, ³ â³äíîñíî òîíêèé
øàð âèñîêî¿ êîíöåíòðàö³¿, óòâîðåíèé óäàðíîþ õâèëåþ çîðÿíîãî â³òðó
ç íàâêîëèøíüîãî ãàçó. Ñòðóêòóðà òà åâîëþö³ÿ ð³çíèõ âèä³â áóëüáàøîê
çàëåæèòü â³ä øâèäêîñò³ çîðÿíîãî â³òðó, â³êó çîðåóòâîðåííÿ òà ïà ðà -
ìåòð³â ì³æçîðÿíîãî ñåðåäîâèùà. Òåîð³ÿ áóëüáàøêîïîä³áíèõ ñòðóêòóð
òà ¿õíº ìîäåëþâàííÿ íàâêîëî ç³ð ð³çíèõ òèï³â òà êëàñ³â äåòàëüíî âè -
â÷àºòüñÿ ó ðîáîòàõ [10, 15, 21]. Ìè âèêîðèñòîâóºìî ìîäåëü áóëüáàøêè
ç ðîáîòè [26]. Ó ðîáîò³ [2] ìè âèêîðèñòîâóºìî, êð³ì ðîç ïîä³ëó ãóñ -
òèíè, ùå é òåìïåðàòóðíèé ðîçïîä³ë âñåðåäèí³ áóëüáàøêè, îòðè ìàíèé
â ðî áîò³ [26]. Öå äîçâîëèëî íàì çíåõòóâàòè ïðèïóùåííÿì ïðî åíåð -
ãåòè÷ íèé áàëàíñ ó âíóòð³øí³õ êîìïîíåíòàõ áóëüáàøêè, ÿêå ðîáèëîñü
ó ïî ïå ðåäí³õ ìîäåëÿõ äëÿ âèçíà÷åííÿ åëåêòðîííî¿ òåìïåðà òóðè, ùî, ó
ñâîþ ÷åðãó, äàëî îñíîâó äëÿ îïèñó âèíèêíåííÿ äîäàòêîâèõ êâàíò³â âè -
ïðî ì³íþâàííÿ ó êîìïîíåíòàõ (ãîëîâíî êàâåðí³) áóëüáàøêè. Òàêîæ ìè
äî äàëè êîìïîíåíò íåçáóðåíîãî çîðÿíèì â³òðîì ãàçó, ùî îòî ÷óº áóëü -
áàøêó. Êð³ì òîãî, ìè âèêîðèñòîâóºìî åâîëþö³éí³ çà ëåæíîñò³ ñïåêòðó
³îí³çàö³éíîãî âèïðîì³íþâàííÿ â³ä îáëàñò³ çîðåóò âîðåííÿ, ïîðàõîâàí³
äëÿ ð³çíèõ ìåòàë³÷íîñòåé.
Íèæ÷å ìè âèêîðèñòîâóºìî ï³äõ³ä äî ðîçðàõóíêó ÌÔÌÑ, ðîç ðîá -
ëåíèé ó íàø³é ðîáîò³ [2]. Îäíàê òóò ìè êîíöåíòðóºìî óâàãó íà íèçü -
êîìåòàë³÷íèõ çîíàõ H II, âèêîðèñòîâóþ÷è ïðè öüîìó äåêðåìåíò ì³æ
âì³ñòîì ð³çíèõ õ³ì³÷íèõ åëåìåíò³â, îòðèìàíèé ïîïåðåäíüî ó ³íøèõ
äîñë³äæåííÿõ äëÿ öèõ îá’ºêò³â çà äîïîìîãîþ ä³àãíîñòè÷íèõ ìåòîä³â ó
ïîºäíàíí³ ç ³îí³çàö³éíî-êîðåêö³éíèìè ìíîæíèêàìè, îòðèìàíèìè ñïå -
ö³àëüíî äëÿ íèçüêîìåòàë³÷íèõ çîí H II. Ìè òàêîæ â³äòâîðþºìî ñïî ñòå -
29
ÌÓËÜÒÈÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß Ñ²ҲÍÍß
ðåæóâàí³ çíà÷åííÿ ³íòåíñèâíîñòåé åì³ñ³éíèõ ë³í³é âèñîêîãî çáóä -
æåííÿ. ³äíîñíèé õ³ì³÷íèé âì³ñò âàæêèõ åëåìåíò³â ó íàøèõ ÌÔÌÑ º
íåîäíîð³äíèì çà êîìïîíåíòàìè. Ó öåíòðàëüíèõ êîìïîíåíòàõ âì³ñò
âàæ êèõ åëåìåíò³â ìîæå áóòè á³ëüøèì â³ä òàêîãî æ âì³ñòó ó çîâí³øí³õ
êîìïîíåíòàõ. Òàêà â³äì³íí³ñòü ìîæå çóìîâëþâàòèñÿ â³òðîì â³ä îá -
ëàñò³ çîðåóòâîðåííÿ, ÿêèé çáàãà÷óº âíóòð³øí³ êîìïîíåíòè âàæêèìè
åëå ìåíòàìè.
ÑÒÐÓÊÒÓÐÀ ÁÓËÜÁÀØÊÈ ² ÔÎÒβÎͲÇÀÖ²ÉÍÅ
ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß ÇÎÍÈ Í ²²
Öåíòðàëüíèìè äæåðåëàìè ³îí³çàö³¿ çîí H II º çîð³ â îáëàñò³ çîðå óò -
âîðåííÿ. Çîðÿí³ â³òðè â³ä êîæíî¿ ç ç³ð óòâîðþº ó ì³æçîðÿíîìó ãàç³ âñå -
ðåäèí³ îáëàñò³ çîðåóòâîðåííÿ óäàðí³ õâèë³, ÿê³, ñòèêàþ÷èñü ì³æ ñî -
áîþ, íàãð³âàþòü éîãî äî ì³ëüéîí³â ãðàäóñ³â. Âåëèêà ð³çíèöÿ òåì ïå -
ðàòóð ãàçó âñåðåäèí³ ñïàëàõó çîðåóòâîðåííÿ òà çîðåóòâîðåííÿ, ùî îòî -
÷óº ñïàëàõ, ñïðè÷èíÿº äî åêñïàíñ³¿ ãàðÿ÷îãî ãàçó â íàâêîëèøí³é ïðî -
ñò³ð. Øâèäê³ñòü åêñïàíñ³¿ ãàðÿ÷îãî ãàçó ìîæå äîñÿãàòè íàä çâó êîâî¿ â
íàâêîëèøíüîìó íåçáóðåíîìó ãàç³. Ó ðåçóëüòàò³ âèíèêຠóäàð íà õâèëÿ
ñóïåðâ³òðó â³ä îáëàñò³ çîðåóòâîðåííÿ ³ çâîðîòíà óäàðíà õâè ëÿ, ÿêà
ôîð ìóº ñóïåðêàâåðíó. Òàêèì ÷èíîì óòâîðþºòüñÿ ñòðóêòóðà, àíàëîã³÷ -
íà äî ò³º¿, ÿêà âèíèêຠïðè 䳿 çâè÷àéíîãî çîðÿíîãî â³òðó [26], ò³ëüêè íà
³íøèõ ïðîñòîðîâèõ ìàñøòàáàõ. Êàâåðíà ñóïåðâ³òðó òàêîæ ïîâèííà âè -
ïðîì³íþâàòè òåïëîâå âèïðîì³íþâàííÿ, åôåêòèâíà òåìïå ðà òóðà ÿêîãî
ìîæå ñÿãàòè ïîíàä ì³ëüéîí êåëüâ³í. Âðàõîâóþ÷è ñêëàä íó ñòðóêòóðó
îêîë³â ñïàëàõ³â çîðåóòâîðåííÿ, ó äàí³é ðîáîò³ áóëè ïîðà õîâàí³ ÷îòè -
ðè êîìïîíåíòí³ ìîäåë³:
1) ïåðøèé êîìïîíåíò — ñóïåðâ³òåð, ùî â³ëüíî ðîçë³òàºòüñÿ â³ä
îáëàñò³ çîðåóòâîðåííÿ;
2) äðóãèé êîìïîíåíò — ãàðÿ÷èé ðîçð³äæåíèé ãàç êàâåðíè ñóïåð -
â³òðó (ñóïåðêàâåðíè);
3) òðåò³é êîìïîíåíò º òîíêèì øàðîì âèñîêî¿ ãóñòèíè, ñòèñíåíèì
óäàðíîþ õâèëåþ ñóïåðâ³òðó;
4) ÷åòâåðòèé êîìïîíåíò º «çâè÷àéíîþ», íåçáóðåíîþ ñóïåðâ³òðîì,
çîíîþ H II.
Êîæåí êîìïîíåíò º îêðåìîþ ôîòî³îí³çàö³éíîþ ìîäåëëþ ó ïðèïó -
ùåíí³ ñôåðè÷íî¿ ñèìåòð³¿. Ôîòî³îí³çàö³ÿ ó êîæíîìó ³ç êîìïîíåíò³â
â³äáóâàºòüñÿ ôîòîíàìè ÿê ïðÿìîãî, òàê ³ äèôóçíîãî ³îí³çàö³éíîãî âè -
ïðî ì³íþâàííÿ. Ïðè öüîìó äèôóçíèé êîìïîíåíò ðîçðàõîâóâàâñÿ ó íà -
áëè æåíí³ out ward only.
Ó ïåðøîìó êîìïîíåíò³, íàéáëèæ÷îìó äî îáëàñò³ çîðåóòâîðåííÿ,
ñïåêòð ëàéìàí³âñüêîãî êîíòèíóóìó (òàê çâàíèé Lyc-ñïåêòð) âèçíà ÷àâ -
ñÿ çà äîïîìîãîþ ïðîãðàìè Starburst99 [19]. Ïîïåðåäíüî ðîç ðà õîâó -
âàëèñü åâîëþö³éí³ ñ³òêè ñïàëàõó çîðåóòâîðåííÿ ïðè çàãàëüí³é ô³êñî -
âàí³é ìàñ³ ç³ð 105M� òà ïîêàçíèêó ñòåïåíÿ ôóíêö³¿ ïî÷àòêîâèõ ìàñ 2.3.
30
². Î. ÊÎØÌÀÊ, Á. ß. ÌÅËÅÕ
Äî ìîäåëþâàííÿ áóëè âêëþ÷åí³ çîð³ ç ìàñàìè â³ä 1M� äî 150M�; âè -
êî ðèñòîâóâàëèñÿ åâîëþö³éí³ òðåêè Ïàäîâà (http://pleiadi.pd.astro.it/)
äëÿ ìåòàë³÷íîñòåé 0.0004 ³ 0.004; âèêîðèñòîâóâàëàñü ìî äåëü â³òðó
Ìàå äåðà; ïî÷àòêîâèé ÷àñ — 1 ìëí ðîê³â, ê³íöåâèé — 10 ìëí ðîê³â ç
êðîêîì 0.5 ìëí ðîê³â. ѳòêà áàçóºòüñÿ íà ìîäåëÿõ çîðÿíèõ àò ìî ñôåð
Ïàóëäðàõà/Õ³ëëåðà; ì³êðîòóðáóëåíòíà øâèäê³ñòü â àòìî ñôå ðàõ ÷åð -
âî íèõ íàäã³ãàíò³â, ÿêà âèêîðèñòîâóâàëàñÿ äëÿ ðîçðàõóíêó áëèçü êîãî
²×-ñïåêòðó, ïðèéíÿòà ð³âíîþ 3 êì/ñ. Ïðîöåñ çîðåóòâîðåííÿ ââàæàâñÿ
ñïàëàõîâèì (âñ³ çîð³ âèíèêàþòü ó ïî÷àòêîâèé ìîìåíò ÷àñó), ùî õàðàê -
òåðíî äëÿ îáëàñòåé çîðåóòâîðåííÿ ó íèçüêîìåòàë³÷íèõ çîíàõ H II ó
ÁÊÊÃ. Çàãàëüíà ê³ëüê³ñòü ³îí³çàö³éíèõ êâàíò³â Qion , ùî âèïðî ì³ íþ ºòü -
ñÿ îáëàñòþ çîðåóòâîðåííÿ çà 1 ñ, çàëåæèòü â³ä â³êó ñïàëàõó çî ðåóò âî -
ðåííÿ.
Ïðîãðàìà ðîçðàõóíêó íàøî¿ ñ³òêè ìóëüòèêîìïîíåíòíèõ ÔÌÑ ³í -
òåð ïîëþâàëà çãàäàí³ âèùå ðåçóëüòàòè ç ìåòîþ îòðèìàííÿ Lyc-ñïåêòðó
äëÿ äàíîãî â³êó. Äëÿ ðîçðàõóíê³â ôîòî³îí³çàö³éíèõ ìîäåëåé âè êîðè -
ñòàíî ïðîãðàìó Cloudy 08.00 [11], ÿêó ìè ìîäèô³êóâàëè ç ìåòîþ ðåà -
ë³ çàö³¿ ìóëüòèêîìïîíåíòíîãî ìîäåëþâàííÿ.
Ïðîãðàìà Cloudy 08.00 òàêîæ äîçâîëÿº âèêîðèñòîâóâàòè â ôîòî³î -
í³çàö³éíîìó ìîäåëþâàíí³ ïèë, íàÿâí³ñòü ÿêîãî âðàõîâóâàëàñÿ ó ìîäå -
ëþâàíí³ ñâ³ò³ííÿ òðåòüîãî òà ÷åòâåðòîãî êîìïîíåíò³â. Ó ïåðøèõ äâîõ
êîìïîíåíòàõ ÷åðåç âèñîê³ ðîçð³äæåí³ñòü òà òåìïåðàòóðó ãàçó øàíñ
«âèæèâàííÿ» ïèëèíîê º íåõòóâàíî ìàëèì. Ðîçïîä³ë ïèëèíîê, ÿê ³ â
Cloudy 08.00, áðàâñÿ ç ðîáîòè [20]. Äëÿ ìîäåëþâàííÿ ì³æçîðÿíîãî
ñåðåäîâèùà âèêîðèñòîâóâàëàñÿ, çà çàìîâ÷óâàííÿì, ñóì³ø ñèë³êàòíîãî
òà êàðáîíàòíîãî òèïó ç â³äïîâ³äíèì áàçîâèì õ³ì³÷íèì ñêëàäîì åëå -
ìåíò³â:
C:O:Mg:Si:Fe = 13.9× -10 6 : 6.56× -10 6 : 1.64× -10 6 : 1.64× -10 6 : 1.64× -10 6 .
Öåé âì³ñò ïèëó çì³íþâàâñÿ â³äïîâ³äíî äî çì³íè ìåòàë³÷íîñò³. ѳòêà
4-êîìïîíåíòíèõ ÔÌÑ ìຠòàê³ â³ëüí³ ïàðàìåòðè:
— â³ê t ñïàëàõó çîðåóòâîðåííÿ — â³ä 1 äî 10 ìëí ðîê³â;
— òåìï &M w âòðàòè ìàñè ó âèïàäêó ñïàëàõó çîðåóòâîðåííÿ — â³ä
10–5 äî 10–3M�/ð³ê;
— øâèäê³ñòü çîðÿíîãî â³òðó 200 £ vw £ 2000 êì/ñ);
— ãóñòèíà íàâêîëèøíüîãî ñåðåäîâèùà 1 £ n0 £ 1000 ñì–3;
— õ³ì³÷íèé âì³ñò ó òðåòüîìó ³ ÷åòâåðòîìó êîìïîíåíòàõ;
— õ³ì³÷íèé âì³ñò ó ïåðøîìó ³ äðóãîìó êîìïîíåíòàõ.
Çà áàçîâèé (ó òðåòüîìó ³ ÷åòâåðòîìó êîìïîíåíòàõ) äëÿ á³ëüøîñò³
õ³ ì³÷íèõ åëåìåíò³â ïðèéìàâñÿ õ³ì³÷íèé ñêëàä, ðåêîìåíäîâàíèé íà
Ìå äîí ñüê³é ³ Ëåêñèíãòîíñüê³é êîíôåðåíö³ÿõ [11, 12, 22] äëÿ ðîçðà õóí -
êó ôîòî³îí³çàö³éíî¿ ìîäåë³ ñòàíäàðòíî¿ îáëàñò³ H II:
H : He : C : O : Mg : Si : Cl =
= 1 : 0.1 : 2.19× -10 4 : 3.31× -10 4 : 10 8- : 10 8- : 10 7- .
Íà â³äì³íó â³ä ðîáîòè [2], òóò äëÿ çàäàííÿ õ³ì³÷íîãî âì³ñòó Ne/H,
31
ÌÓËÜÒÈÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß Ñ²ҲÍÍß
S/H, Ar/H, Fe/H ìè âèêîðèñòîâóâàëè àïðîêñèìàö³éí³ âèðàçè äëÿ çà -
ëåæ íîñò³ âì³ñò³â öèõ åëåìåíò³â â³ä âì³ñòó O/H, îòðèìàí³ íàìè ç àíà -
ë³çó äàíèõ [14, 24]:
lg(Ne/H) = –13.111 + 1.04386(12 + lg(O/H)),
lg(S/H) = –15.1246 + 1.19493(12 + lg(O/H)),
(1)
lg(Ar/H) = –14.0134 + 0.944189(12 + lg(O/H)),
lg(Fe/H) = –12.9805 + 0.901744(12 + lg(O/H)).
Ìè çá³ëüøóâàëè çàãàëüíó ìåòàë³÷í³ñòü ó ïåðøèõ äâîõ êîìïî íåí -
òàõ â³äíîñíî ìåòàë³÷íîñò³ çîâí³øí³õ êîìïîíåíò³â, îñê³ëüêè â³äíîñíèé
âì³ñò âàæêèõ åëåìåíò³â ó áåçïîñåðåäí³é áëèçüêîñò³ äî ç³ð (ó êàâåðí³
ñó ïåðâ³òðó) ìàâ áè áóòè çíà÷íî á³ëüøèì, í³æ ó íåçáóðåí³é ÷àñòèí³ çî -
íè H II. ³äì³íí³ñòü ìåòàë³÷íîñòåé ìîæå áóòè çóìîâëåíà òèì, ùî
ïðîöåñ ïåðåì³øóâàííÿ ãàçó â³ä ç³ð (çîðÿíèé â³òåð) ³ âèáóõ³â íàäíîâèõ,
ÿêèé çáàãà÷åíèé âàæêèìè åëåìåíòàìè, ç íèçüêîìåòàë³÷íèì ãàçîì ó
çîâí³øí³é ÷àñòèí³ çîíè H II º ïîâ³ëüí³øèì, í³æ ïîøèðåííÿ ³îí³çà -
ö³éíîãî ôðîíòó. Òàêà â³äì³íí³ñòü ìîæå áóòè çíà÷íîþ äëÿ ìàëîãî â³êó
ñïàëàõó çîðåóòâîðåííÿ, à òàêîæ ï³ñëÿ 3-4 ìëí ðîê³â åâîëþö³¿ ñïàëàõó
çîðåóòâîðåííÿ, êîëè âèáóõàþòü íàäíîâ³.
Ìåòàë³÷í³ñòü ðîçðàõîâóâàëàñü ç âèðàçó
Z
Z
Z
a
a
=
+ +1 4(He / H)
,
Za = 12
C
H
+14
N
H
+16
O
H
+ 20
Ne
H
+ 24
Mg
H
+ 28
Si
H
+ 32
S
H
+
+35.5
Cl
H
+ 40
Ar
H
+ 56
Fe
H
.
Äëÿ êîæíî¿ ìîäåë³ âì³ñò C/H, O/H, Mg/H, Si/H òà Cl/H çì³íþâàâñÿ
øëÿõîì ìíîæåííÿ íà ô³êñîâàíèé êîåô³ö³ºíò â³äïîâ³äíîãî áàçîâîãî
õ³ì³÷íîãî ñêëàäó. Âì³ñò Ne/H, S/H, Ar/H òà Fe/H âèçíà÷àâñÿ äëÿ êîæ -
íîãî ³ç çíà÷åíü O/H çà äîïîìîãîþ âèðàç³â (1). Çíà÷åííÿ lg(He/H) ïðèé -
ìàëîñü ð³âíèì –1.08. ³äîìî, ùî â îáëàñòÿõ H II íåìຠîäíîçíà÷íî¿
â³äïîâ³äíîñò³ ì³æ âì³ñòàìè êèñíþ òà âì³ñòîì àçîòó. ³ä ïîâ³äíî ìè
áóäóâàëè ìîäåë³ ç ð³çíèìè çíà÷åííÿìè âì³ñòó àçîòó ïðè êîæíîìó ô³ê -
ñîâàíîìó çíà÷åíí³ âì³ñòó êèñíþ. Ó çîí³ Í ²² ³ç çàäàíèì âì³ñòîì êèñíþ
âì³ñò àçîòó êîëèâàºòüñÿ ó ìåæàõ, êîòð³ âñòàíîâëåí³ íà îñíîâ³ äàíèõ
ïðî ðåàëüí³ çîíè H II, ó ñïåêòðàõ ÿêèõ âèì³ðÿí³ àâðîðàëüí³ ë³í³¿ (âì³ñò
êèñíþ ³ àçîòó âèçíà÷åí³ äîñòàòíüî íàä³éíî çà äîïîìîãîþ êëàñè÷íîãî
Te -ìåòîäó). Ç àíàë³çó äàíèõ [23] ó ðîáîò³ [6] áóëî çðîáëåíî âèñíîâîê,
ùî â ä³àïàçîí³ 7.3 £ 12 + lg(O/H) < 8.2 ïðè êîæíîìó ô³êñîâàíîìó çíà -
÷åíí³ âì³ñòó êèñíþ âåëè÷èíà lg(N/O) çì³íþºòüñÿ â ä³àïàçîí³ â³ä –1.7
äî –1.3, à äëÿ 12 + lg(O/H) = 8.2 — ó ä³àïàçîí³ â³ä –1.78 äî –1.08.
Òàêèì ÷èíîì, ìè îòðèìàëè ìîæëèâ³ñòü â³äñë³äêîâóâàòè åâîëþö³é -
íî ìîæëèâîñò³ òðàíñôîðìàö³¿ åíåðãåòè÷íîãî ðîçïîä³ëó Lyc-ñïåêòðó â
ïðîöåñ³ éîãî ïðîõîäæåííÿ ÷åðåç êîìïîíåíòè áóëüáàøêè çîðÿíîãî â³ò -
ðó.
32
². Î. ÊÎØÌÀÊ, Á. ß. ÌÅËÅÕ
ÌÓËÜÒÈÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß ÊÀÂÅÐÍÈ
ÇÎÐßÍÎÃΠ²ÒÐÓ
Äëÿ îïèñó ô³çè÷íèõ óìîâ âñåðåäèí³ áóëüáàøêè ìè âèêîðèñòîâóºìî
ìî äåëü [26]. Òåìïåðàòóðó ³ øâèäê³ñòü ðîçøèðåííÿ ó ïåðøîìó êîìïî -
íåíò³ ââàæàºìî ïîñò³éíèìè ³ ð³âíèìè
T n M v t1 0
2 35
6 2000
2 8 35
6
6 3544000= -/ / /( & ) [K], v vw1 = [êì/ñ],
äå & & /M M w6
610= - , v vw2000 2000= / , t t6
610= / .
Êîíöåíòðàö³ÿ ó ïåðøîìó êîìïîíåíò³ ðàõóâàëàñÿ çã³äíî ç [8]:
n r
M
r m v
w
w
1 24 144
( )
&
.
=
p H
[ñì–3],
äå r — â³äñòàíü â³ä ñïàëàõó çîðåóòâîðåííÿ, mH — ìàñà àòîìà âîäíþ.
Çã³äíî ç ðîáîòîþ [26] äðóãèé êîìïîíåíò îáìåæåíèé âíóòð³øí³ì
òà çîâí³øí³ì ðàä³óñàìè R1 ³ R2 :
R M n v t1 6
0 3
0
0 3
2000
0 1
6
0 45 7= -. & . . . . [ïê],
R M n v t2 6
0 2
0
0 2
2000
0 4
6
0 627= -& . . . . [ïê].
Ô³çè÷í³ óìîâè âçäîâæ ðàä³óñà äðóãîãî êîìïîíåíòà, çã³äíî ç [1, 26],
çàäàþòüñÿ ðîçâ’ÿçêîì ñèñòåìè ð³âíÿíü íåïåðåðâíîñò³ òà ïåðåíîñó âè -
ïðîì³íþâàííÿ ç óðàõóâàííÿì òåïëîïðîâ³äíîñò³:
1 22
212
2
x x
x
x
t
t
x
d
d
u
u d
d
( ) -
-
= ,
(2)
1 3
2
13
352
2 5 2
x x
x t
t
x
x
t
t
x
d
d
d
d
u d
d
/æ
è
çç
ö
ø
÷÷ -
-
= .
Òóò t ³ u — áåçðîçì³ðí³ åëåêòðîííà òåìïåðàòóðà òà øâèäê³ñòü ðîç -
øèðåííÿ áóëüáàøêè, ùî º ôóíêö³ÿìè â³ä áåçðîçì³ðíî¿ ðàä³àëüíî¿ êî -
îð äèíàòè x = r R t/ ( )2 [26]. Öÿ ñèñòåìà ðîç’ÿçóºòüñÿ ïðè òàêèõ ãðà -
íè÷íèõ óìîâàõ:
— ïðè â³äñòàí³ â³ä öåíòðà òóìàííîñò³ R, ÿêà ïðÿìóº äî R2 , òåì -
ïåðàòóðà ïðÿìóº äî íóëÿ, òîáòî t ® 0 ïðè x ® 1 ;
— ïðè ìàëèõ çíà÷åííÿõ R (R R» 1) ïîò³ê åíåð㳿 ïðÿìóº äî Lw =
= 05 2. &M vw w , äå Lw — çíà÷åííÿ ïîòîêó åíåð㳿, ÿêèé íàäõîäèòü â³ä çîðÿ -
íîãî â³òðó ó äðóãèé êîìïîíåíò;
— ïîò³ê ìàñè ÷åðåç ñôåðó ç ïîñò³éíèì ðàä³óñîì x ïðÿìóº äî íóëÿ
ïðè x ® 0. Öå â³äïîâ³äຠïðèïóùåííþ ïðî òå, ùî ãàç òðåòüîãî êîì -
ïîíåíòà äຠîñíîâíèé âêëàä ó ìàñó äðóãîãî êîìïîíåíòà.
×èñåëüí³ ðîçâ’ÿçêè ö³º¿ ñèñòåìè äèôåðåíö³éíèõ ð³âíÿíü îòðèìàíî
ÿê ³ç çàäàííÿì ãðàíè÷íèõ óìîâ íà âíóòð³øí³é ìåæ³ äðóãîãî êîìïî -
íåíòà (R1), òàê ³ íà çîâí³øí³é (R2), ³ «çøèâàâñÿ» íà ïåðåòèí³ öèõ ðîç -
â’ÿçê³â (äèâ. ðèñ. 1).
33
ÌÓËÜÒÈÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß Ñ²ҲÍÍß
Òàêèì ÷èíîì, äîìíîæèâøè ðîçïîä³ëè t ³ u íà â³äïîâ³äí³ ìíîæ -
íèêè, âçÿò³ ç [1, 26], ìè îòðèìàºìî ðîçïîä³ëè òåìïåðàòóðè òà øâèäêîñ -
ò³ ðîçøèðåííÿ ó äðóãîìó êîìïîíåíò³, à òàêîæ, ç óðàõóâàííÿì éîãî ³çî -
áàðíîñò³, êîíöåíòðàö³¿, çàëåæí³ â³ä â³ëüíèõ ïàðàìåòð³â: T TF2 = ×t —
åëåêòðîííà òåìïåðàòóðà ó äðóãîìó êîìïîíåíò³, v VF u2 = × [ñì/ñ] —
øâèäê³ñòü ðîçøèðåííÿ ó äðóãîìó êîìïîíåíò³, n DF2 1= ×( / )t [ñì–3] —
êîíöåíòðàö³ÿ ó äðóãîìó êîìïîíåíò³ çà óìîâè ³çîáàðíîñò³, p — òèñê ó
äðóãîìó êîìïîíåíò³, äå
TF n M v t= × -965 105
0
2 35
6 2000
2 8 35
6
6 35. ( & / )/ / / ,
VF R t= ( / ) /3 5 2 , DF p k TF= ×/ ( ),
p M v n m t=
æ
è
ç
ö
ø
÷ -7
3850
05 144
2 5
6 2000
2 2 5
0
3 5 4
p
/
/ /( . & ) ( . )H
/ 5 .
Äëÿ êîæíî¿ êîíêðåòíî¿ ìîäåë³ ö³ çàëåæíîñò³ ïåðåìàñøòàáîâó âà -
ëèñÿ äëÿ â³äïîâ³äíèõ çíà÷åíü R1 òà R2 .
Åëåêòðîííà òåìïåðàòóðà ó òðåòüîìó ³ ÷åòâåðòîìó êîìïîíåíòàõ âè -
çíà÷àëàñü ï³ä ÷àñ ðîçðàõóíêó ¿õí³õ ÔÌÑ íà îñíîâ³ ïðèïóùåííÿ ïðî
åíåð ãåòè÷íèé áàëàíñ.
Êîíöåíòðàö³ÿ ns ãàçó â òîíêîìó øàð³ âèñîêî¿ ãóñòèíè âèçíà÷àëàñü
ç óìîâè ³çîáàðíîñò³ íà êîíòàêòíîìó ðîçðèâ³ ì³æ äðóãèì ³ òðåò³ì êîì -
ïîíåíòàìè. Çîâí³øí³é ðàä³óñ òðåòüîãî êîìïîíåíòà âèçíà÷àâñÿ ï³ä ÷àñ
ðîçðàõóíêó ìîäåëåé ïðè äîñÿãíåíí³ íèì ìàñè M c ç âèðàç³â
M M Mc = -2 1 ,
M m R n
n
n n
s
s
2 2
3
0
2
0
4
3
144= × ×
-
p
. H ,
M M dtb
t
1
0
= ò & ,
& .
. /
/
M
m
k
T R
n
n
b b
s
= × × × -
æ
è
ç
ç
ö
ø
÷
÷
-
-
16
25
062
12 10 16 5 2
2
0
1
p H
3
,
T n M v tb = × -16 106
0
2 35
6 2000
2 8 35
6
6 35. ( & )/ / / .
Òóò M 2 — ìàñà ãàçó, âèìåòåíîãî ïðÿìîþ óäàðíîþ õâèëåþ, M 1 — ìàñà
34
². Î. ÊÎØÌÀÊ, Á. ß. ÌÅËÅÕ
Ðèñ. 1. ×èñåëüí³ ðîçâ’ÿçêè ñèñòåìè äèôå -
ðåíö³éíèõ ð³âíÿíü (2)
ãàçó, ÿêèé âèïàðóâàâñÿ ç òðåòüîãî êîìïîíåíòà ó äðóãèé, &M b — òåìï
âòðàòè ìàñè òðåòüîãî êîìïîíåíòà ÷åðåç âèïàðîâóâàííÿ ó äðóãèé êîì -
ïîíåíò, Tb — òåìïåðàòóðà ïîáëèçó öåíòðà äðóãîãî êîìïîíåíòà ç [8].
ÐÅÇÓËÜÒÀÒÈ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß
Äëÿ ïîð³âíÿííÿ ðåçóëüòàò³â íàøîãî ìîäåëþâàííÿ ç äàíèìè ñïîñòåðå -
æåíü ðåàëüíèõ íèçüêîìåòàë³÷íèõ çîí H II áóëè ïðîàíàë³çîâàí³ ñïåêò -
ðè çîí H II ó ÁÊÊÃ ç ïðàö³ [24]. Ó ðåçóëüòàò³ áóëî âñòàíîâëåíî íèæíþ
òà âåðõíþ ìåæ³ â³äíîøåíü ³íòåíñèâíîñòåé ë³í³é He II l 468.6 íì òà
[Ne V] l 342.6 íì äî ³íòåíñèâíîñò³ ë³í³¿ Hb: 0.0021 £ F F468 / b £ 0.0738,
0.0027 £ F F342 / b £ 0.0072. Òîìó äëÿ ïîäàëüøîãî àíàë³çó ðåçóëüòàò³â
ìóëü òèêîìïîíåíòíîãî ìîäåëþâàííÿ íèçüêîìåòàë³÷íèõ çîí H II âèêî -
ðè ñòîâóâàëèñü ò³ëüêè ò³ ìîäåë³, ÿê³ äàþòü çíà÷åííÿ â³äíîñíèõ ³íòåí -
ñèâíîñòåé öèõ ë³í³é ó âèùåçãàäàíèõ ìåæàõ. Òàêîæ ç óñ³õ ðåçóëüòàò³â
ÌÔÌÑ çîíè H II ç áóëüáàøêîþ âèáèðàëèñÿ ëèøå ò³ ìîäåë³, â ÿêèõ
êîí öåíòðàö³ÿ ãàçó ó òðåòüîìó êîìïîíåíò³ º á³ëüøîþ çà êîíöåíòðàö³þ
ó ÷åòâåðòîìó êîìïîíåíò³.
Lyc-ñïåêòðè, îòðèìàí³ íà âèõîä³ ç êîìïîíåíò³â, ïðåäñòàâëåíî ãðà -
ô³÷ íî ó âèãëÿä³ EPS-ôàéë³â, ÿê³ ðîçì³ùåíî â àðõ³â³ http://phys ics.lnu.
edu.ua/depts/KAF/per sonal/Lyc_lowmetal.tar.gz
Ö³ ðåçóëüòàòè ìîæíà ïîä³ëèòè íà äåê³ëüêà òèï³â ïðè ð³çíèõ çíà -
÷åííÿõ âíóòð³øíüî¿ òà çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñòåé. Òóò ìè ïðåäñòàâ -
ëÿºìî ³ àíàë³çóºìî ëèøå ïî îäíîìó ðåçóëüòàòó ç êîæíîãî òàêîãî òèïó.
Ó òàáëèö³ ïðèâåäåíî çíà÷åííÿ ìåòàë³÷íîñò³ Z12 ó ïåðøèõ äâîõ
êîì ïîíåíòàõ (âíóòð³øíÿ ìåòàë³÷í³ñòü), ìåòàë³÷íîñò³ Z34 ó òðåòüîìó òà
÷åòâåðòîìó êîìïîíåíòàõ (çîâí³øíÿ ìåòàë³÷í³ñòü), ¿õíüîãî â³äíîøåí -
íÿ Z Z12 34/ , ìåòàë³÷íîñò³ ç³ð ZSB99, ÿêà âèêîðèñòîâóºòüñÿ äëÿ ðîçðàõóí -
êó âõ³äíîãî Lyc-ñïåêòðó â³ä öåíòðàëüíî¿ îáëàñò³ çîðåóòâîðåííÿ çà äî -
ïîìîãîþ ïðîãðàìè Starburst99. Öÿ ïðîãðàìà íå ïåðåäáà÷ຠ³íòåðïî -
ëÿö³¿ ìåòàë³÷íîñò³, òîìó äëÿ çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³ áðàëèñÿ íàé -
áëèæ ÷³ ç ïðîïîíîâàíèõ ó Starburst99 çíà÷åíü. Íàâåäåíî òàêîæ çíà÷åí -
íÿ âì³ñòó êèñíþ 12 + lg(O/H) ó çîâí³øí³õ êîìïîíåíòàõ, ³ çíà÷åííÿ
â³ëü íèõ ïàðàìåòð³â, ïðè ÿêèõ ðåàë³çóþòüñÿ â³äïîâ³äí³ òèïè òðàíñôîð -
ìàö³¿ ôîðìè Lyc-ñïåêòðó.
Ïåðøèé òèï. Íà ðèñ. 2, à ïîêàçàíî òèïîâèé âèïàäîê, êîëè íå ñïî -
ñòåð³ãàºòüñÿ íåñòà÷³ êâàíò³â (çàâàë³â ó ñïåêòð³) çà ëàéìàí³âñüêîþ ìå -
æåþ (îñê³ëüêè ïåðøèé êîìïîíåíò º çîíîþ â³ëüíîãî ðîçëüîòó çîðÿíîãî
â³òðó, â³í íå âïëèâຠíà ôîðìó Lyc-ñïåêòðó ëèøå çìåíøóº ê³ëüê³ñòü
êâàíò³â íà âèõîä³, òîìó íà öüîìó òà íàñòóïíèõ ðèñóíêàõ ïåðøèé êîì -
ïîíåíò íå ïðèâîäèòüñÿ). Áà÷èìî ëèøå çìåíøåííÿ ê³ëüêîñò³ êâàíò³â
ïðè ïðîõîäæåíí³ ÷åðåç ð³çí³ êîìïîíåíòè áóëüáàøêè. Ó äàíîìó âèïàä -
êó óòâîðþºòüñÿ ïðîòÿæíà êàâåðíà ç íèçüêîþ ãóñòèíîþ ó âñ³õ êîìïî -
íåíòàõ, à òîìó òðàíñôîðìàö³ÿ Lyc-ñïåêòðó íå ñïîñòåð³ãàºòüñÿ.
35
ÌÓËÜÒÈÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß Ñ²ҲÍÍß
Äðóãèé òèï. Íà ðèñ. 2, á ïîêàçàíî òèïîâèé âèïàäîê, êîëè òðåò³é
êîìïîíåíò ôîðìóº «çàâàëè» ó Lyc-ñïåêòð³ çà ëàéìàí³âñüêîþ ìåæåþ.
Ó öüîìó âèïàäêó ïðè çíà÷åííÿõ ïàðàìåòð³â ìîäåëåé, íàâåäåíèõ ó òàá -
ëèö³ äëÿ òèïó 2, îòðèìóºìî êîìïàêòíó, ïîâí³ñòþ ñôîðìîâàíó êàâåðíó,
îáìåæåíó ççîâí³ òîíêèì ñòèñíåíèì øàðîì âèñîêî¿ ãóñòèíè. ßê áà÷è -
ìî, çà ïåâíèõ óìîâ òàêèé øàð ä³éñíî ñïðè÷èíþº çì³íó ôîðìè ñïåêòðó
ëàéìàí³âñüêîãî êîíòèíóóìó, ïðèçâîäÿ÷è äî ïîÿâè òàê çâàíèõ ñïåêò -
ðàëüíèõ çàâàë³â ó ä³àïàçîí³ äîâæèí õâèëü l = 91.2...50.4 íì (1...1.8 Ry).
Ô³çè÷íà ïðè÷èíà âèíèêíåííÿ òàêèõ çàâàë³â çóìîâëåíà îñîáëèâ³ñòþ
åíåð ãåòè÷íî¿ çàëåæíîñò³ åôåêòèâíèõ ïåðåð³ç³â ôîòî³îí³çàö³¿ s n äëÿ
âîä íåâîïîä³áíèõ ³îí³â, ÿê³ ìàþòü ð³çêèé ìàêñèìóì á³ëÿ ïîòåíö³àëó
³îí³ çàö³¿, ùî øâèäêî ñïàäຠ³ç çá³ëüøåííÿì åíåð㳿 ôîòîí³â. Îñê³ëüêè
äîâ æèíà â³ëüíîãî ïðîá³ãó ôîòîíà â ñåðåäîâèù³ ç êîíöåíòðàö³ºþ n âèç -
íà ÷àºòüñÿ ÿê ln = 1/(s n n), òî ó âèïàäêó ïðîõîäæåííÿ êð³çü òîíêèé øàð
âè ñîêî¿ ãóñòèíè êâàíòè ç åíåð㳺þ, áëèçüêîþ äî ïîòåíö³àëó ³îí³çàö³¿,
36
². Î. ÊÎØÌÀÊ, Á. ß. ÌÅËÅÕ
Òèï Z12 Z34 Z12/Z34 ZSB99 12 +
lg(O/H)
t, 106 ð. vw lg &Mw n0, ñì-3 F F468 / b F F342 / b
1 0.00028 0.00028 1 0.0004 7.2 3 200...2000 –4...–3 1...10 0.0022...0.0025 –
1 0.0009 0.0009 1 0.0004 7.7 3 200...2000 –4...–3 1...10 0.0024...0.0028 –
1
2
0.0031 0.0031 1 0.004 8.2 1
10
200...2000
2000
–5...–3
–3
10...100
300
0.0025...0.0072
–
1 0.0015 0.00028 5 0.0004 7.2 3 200...2000 –5...–3 1...10 0.0022...0.0025 –
1 0.0047 0.0009 5 0.0004 7.7 3 200...2000 –5...–3 1...10 0.0024...0.0028 –
1
2
0.02 0.0031 7 0.004 8.2 1, 4
10
200...2000
2000
–4
–3
1...10
300
0.0037...0.018
–
1 0.0028 0.00028 10 0.0004 7.2 2, 3 200...2000 –5...–3 1...10 0.0022...0.071 –
2 10 2000 –3 300 – 0.0044
1 0.01 0.0009 11 0.0004 7.7 1, 3 200...2000 –5...–3 1...100
0.0024...0.0028
–
2 10 2000 –3 300
1 0.05 0.0031 16 0.004 8.2 1, 4 200...2000 –4 1...10
0.003...0.007
–
2 10 2000 –3 300 –
1 0.017 0.00028 61 0.0004 7.2 2, 3 200...2000 –5...–3 1 0.0024...0.0068 –
1 0.09 0.0009 100 0.0004 7.7 1, 3 200...2000 –5...–3 1...10 0.0022...0.018 –
2 10 2000 –3 300 –
1 0.44 0.0031 142 0.004 8.2 2, 4 200...2000 –4 1...10 0.0021...0.06 –
2 10 2000 –3 300 –
1 0.044 0.00028 157 0.0004 7.2 2, 3 200...2000 –5...–3 1
0.0021...0.0036
–
2 10 2000 –3 300 –
1 0.24 0.0009 267 0.0004 7.7 3 200...2000 –5...–3 1...10
0.0022...0.012
–
2 10 2000 –3 300 –
1 0.74 0.0031 239 0.004 8.2 2...4 200...2000 –4 1...10
0.0023...0.071
2 10 2000 –3 300
3 200 –4 10 0.0047...0.0048
1 0.71 0.00028 2536 0.0004 7.2 3 200...2000 –5...–3 1...10
0.0021...0.03
–
2 8, 10 2000 –5, –3 1, 300 –
1 0.96 0.0009 1067 0.0004 7.7 1...3, 5, 8, 9 200...2000 –5...–3 1...400
0.0022...0.066
–
2 8, 10 200...2000 –3 1, 300 –
2, 3, 5 200...2000 –5...–3 1...100 0.0028...0.0031
1 0.99 0.0031 319 0.004 8.2 1...3, 5...8 200...2000 –5...–3 1...200
0.0022...0.06
2 10 2000 –3 300
1...3 200...2000 –5...–3 1...100 0.003...0.0052
Ðåçóëüòàòè ìóëüòèêîìïîíåíòíîãî ìîäåëþâàííÿ
áó äóòü á³ëüø åôåêòèâíî ïîãëèíàòèñÿ, í³æ êâàíòè ç âèùèìè åíåðã³ÿìè,
á³ëüø³ñòü ç ÿêèõ ïðîíèêàòèìóòü ó íàâêîëèøíþ, íå çáóðåíó â³òðîì, çî -
â í³øíþ ÷àñòèíó çîíè H II.
ßê âèäíî ³ç òàáëèö³, çíà÷åííÿ F F468 / b òà F F342 / b ç³ çá³ëüøåííÿì
âíóòð³øíüî¿ ³ çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³ çá³ëüøóþòüñÿ.
ϳä ÷àñ ïîøóêó ÎÔÌÑ [4] âèêîðèñòîâóþòüñÿ ïîòîêè ó ñïîñòåðå -
æóâàíèõ åì³ñ³éíèõ ë³í³ÿõ, á³ëüø³ñòü ç ÿêèõ ìàëè á ôîðìóâàòèñÿ ó ÷åò -
âåðòîìó êîìïîíåíò³ (íåçáóðåí³é çîðÿíèì â³òðîì ÷àñòèí³ çîíè Í II).
×å ðåç öå îòðèìàíèé ç ÎÔÌÑ îïòèìàëüíèé ðîçïîä³ë åíåð㳿 ó ñïåêòð³
³îí³çàö³éíîãî âèïðîì³íþâàííÿ âèçíà÷àâñÿ ó íàøîìó òåïåð³øíüîìó
ïðåä ñòàâëåíí³ äëÿ ÷åòâåðòîãî êîìïîíåíòà (íà ¿¿ âíóòð³øíüîìó ðà -
ä³ óñ³). Àëå âíóòð³øí³é ðàä³óñ ÷åòâåðòîãî êîìïîíåíòà çá³ãàºòüñÿ ç çîâ -
í³øí³ì ðàä³óñîì áóëüáàøêè. Òîìó ÎÔÌÑ ìຠäàâàòè íàì ñïåêòð ³î -
í³ çàö³éíîãî âèïðîì³íþâàííÿ, ôîðìà ÿêîãî âæå çì³íåíà ñòðóêòóðîþ
áóëü áàøêè çîðÿíîãî â³òðó. Ç ³íøîãî áîêó, ë³í³¿ âèñîêîãî çáóäæåííÿ
He II l 468.6 íì òà [Ne V] l 342.6 íì ìàëè á ôîðìóâàòèñÿ âñåðåäèí³
áóëüáàøêè, îñê³ëüêè äëÿ ¿õíüîãî âèíèêíåííÿ íåáóëÿðíå ñåðåäîâèùå
ïî âèííî ìàòè äóæå âèñîêó òåìïåðàòóðó.
Ïîð³âíÿííÿ ìåòàë³÷íîñòåé ïîêàçàëî, ùî ë³í³¿ íèçüêîãî çáóäæåííÿ
(çîêðåìà Hb) ôîðìóþòüñÿ ó ÷åòâåðòîìó, íå çáóðåíîìó çîðÿíèì â³òðîì
êîìïîíåíò³ (ðèñ. 3, à, á). ²ç çðîñòàííÿì â³êó ôîðìóºòüñÿ ïðîòÿæíà
áóëü áàøêà (îá’ºì ÿêî¿ ñòຠñóì³ðíèì ç îá’ºìîì ÷åòâåðòîãî êîìïîíåí -
òà), ô³çè÷í³ óìîâè â ÿêîìó íàáëèæàþòüñÿ äî óìîâ ó çâè÷àé í³é çîí³
Í II. Òàêîæ áà÷èìî, ùî ³ç çá³ëüøåííÿì ìåòàë³÷íîñò³ çìåí øóºòüñÿ òåì -
ïå ðàòóðà âñåðåäèí³ áóëüáàøêè, ³ òåìïåðàòóðà ó òðåòüîìó êîìïîíåíò³
ñòຠáëèçüêîþ äî òåìïåðàòóðè ó ÷åòâåðòîìó (ðèñ. 4). Òàêèì ÷èíîì, ç
â³êîì âíåñîê òðåòüîãî êîìïîíåíòà ñòຠâàæëèâèì ó ë³í³ÿõ íèçüêîãî
çáóäæåííÿ (á³ëüø³ñòü ³íòåíñèâíî ñâ³òÿòüñÿ ïðè T = 10...25 êÊ). dz
çá³ëüøåííÿì çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³ çìåíøóºòüñÿ ðîëü ÷åòâåðòîãî
êîìïîíåíòà ó ôîðìóâàíí³ ë³í³é íèçüêîãî çáóäæåííÿ (äèâ. ðèñ. 3, â), à
37
ÌÓËÜÒÈÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß Ñ²ҲÍÍß
Ðèñ. 2. Ïðèêëàäè ðåçóëüòàò³â ìîäåëþâàííÿ ïðîõîäæåííÿ Lyc-êâàíò³â êð³çü áóëüáàøêó íàâ -
êîëî ñïàëàõó çîðåóòâîðåííÿ äëÿ äâîõ òèïîâèõ âèïàäê³â: à — êîëè íåìຠñóòòºâî¿ òðàíñ ôîð -
ìàö³¿ Lyc-ñïåêòðó (t = 3 ìëí ð., vw = 200 êì/ñ, lg &Mw = –3, n0 =1 ñì-3, R1 = 55.81 ïê, R2 = 82.72 ïê),
á — êîëè íàÿâíà ñóòòºâà òðàíñôîðìàö³ÿ Lyc-ñïåêòðó (t = 10 ìëí ð., vw = 2000 êì/ñ, lg &Mw = –3,
n0 =300 ñì-3, R1 = 20.55 ïê, R2 = 136.75 ïê). Êðèâ³ 0, II, III — ñïåêòðè âõ³äíèé òà íà âèõîä³ ç
â³äïîâ³äíèõ êîìïîíåíò³â
ç³ çá³ëüøåííÿì âíóòð³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³ (ó I òà II êîìïîíåíòàõ) ñïî -
ñòåð³ãàºìî ïðîòèëåæíó ñèòóàö³þ (ðèñ. 3, ã).
Ë³í³¿ âèñîêîãî çáóäæåííÿ He II l 468.6 íì òà [Ne V] l 342.6 íì, íà
â³äì³íó â³ä ³íøèõ åì³ñ³éíèõ ë³í³é, ôîðìóþòüñÿ âñåðåäèí³ áóëüáàøêè.
Öå äåìîíñòðóþòü, çîêðåìà, çàëåæíîñò³, çîáðàæåí³ íà ðèñ. 5, à, á, ç ÿêèõ
âèäíî, ùî ë³í³ÿ Íå ²² l 468.6 íì ôîðìóºòüñÿ ó òðåòüîìó êîìïîíåíò³,
òîáòî â òîíêîìó øàð³ âèñîêî¿ ãóñòèíè, õî÷à ç ÷àñîì ðîëü â ¿¿ ôîð ìó -
âàíí³ ïåðåáèðຠíà ñåáå äðóãèé êîìïîíåíò. dz çá³ëüøåííÿì çîâí³øíüî¿
ìåòàë³÷íîñò³ ðîëü òðåòüîãî êîìïîíåíòà ñïî÷àòêó çá³ëüøóºòüñÿ, ïðîòå
38
². Î. ÊÎØÌÀÊ, Á. ß. ÌÅËÅÕ
Ðèñ. 3. ³êîâ³ çì³íè âíåñê³â êîìïîíåíò³â ó ñïîñòåðåæóâàíèé ïîò³ê FS ë³í³¿ Hb: à — äëÿ
êîìïîíåíò³â II, III, IV ïðè íàéíèæ÷èõ çíà÷åííÿõ âíóòð³øíüî¿ ³ çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñòåé (vw=
= 200 êì/ñ, lg &Mw = –3, n0 =1 ñì-3, Z Z12 34/ = 1, 12 + lg(O/H) = 7.2), á — òå æ ïðè íàéâèùèõ
çíà÷åííÿõ âíóòð³øíüî¿ ³ çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñòåé (Z Z12 34/ = 319, 12 + lg(O/H) = 8.2), â — äëÿ
÷åò âåðòîãî êîìïîíåíòà ïðè òðüîõ çíà÷åííÿõ 12 + lg(O/H) = 7.2, 7.7, 8.2 (÷èñëà á³ëÿ êðèâèõ), ã
— òå æ äëÿ òðüîõ çíà÷åíü Z Z12 34/ = 1, 157, 2536
Ðèñ. 4. Çíà÷åííÿ åëåêòðîííî¿
òåì ïå ðà òóðè òðåòüîãî ³ ÷åòâåð -
òîãî êîìïîíåíò³â ïðè ìàêñè -
ìàëü í³é âíóòð³øí³é ìåòà ë³÷ íîñ -
ò³ äëÿ t = 3×106 ð., 12 + lg(O/H) =
= 7.2, 7.7, 8.2; vw = 200 êì/ñ,
lg &Mw = –3, n0 = 10 ñì-3
ïðè çíà÷åíí³ 12 + lg(O/H) = 8.2 — ð³çêî çìåíøóºòüñÿ (äèâ. ðèñ. 5, â); ç³
çá³ëüøåííÿì âíóòð³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³ áà÷èìî çá³ëüøåííÿ ïîòîêó â
ë³í³¿ He II l 468.6 íì ó òðåòüîìó êîìïîíåíò³ (ðèñ. 5, ã).
˳í³ÿ [Ne V] l 342.6 íì (ðèñ. 6, à, á) ôîðìóºòüñÿ ó äðóãîìó
êîìïîíåíò³ (ãàðÿ÷à êàâåðíà çîðÿíîãî â³òðó), ³, ÿê áà÷èìî ç ðèñ. 6, â, ã,
çíà÷åííÿ ïîòîêó â ë³í³¿ [Ne V] l 342.6 íì ó äðóãîìó êîìïîíåíò³ ç³
çá³ëü øåííÿì âíóòð³øíüî¿ ÷è çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³ çàëèøàºòüñÿ
ïðàêòè÷íî íåçì³ííèì.
²îí Íå+ ìຠïîòåíö³àë ³îí³çàö³¿ 4 Ry, à Ne4+ — 7.1 Ry, òîìó ôîð -
ìóâàííÿ ë³í³é âèñîêîãî çáóäæåííÿ â³äáóâàºòüñÿ â îñíîâíîìó â «ãàðÿ -
÷³øîìó» äðóãîìó êîìïîíåíò³, à ë³í³é ³îíà ç ìåíøèì ïîòåí ö³àëîì
³îí³ çàö³¿ — ó òðåòüîìó.
Äëÿ îö³íêè âïëèâó íàÿâíîñò³ áóëüáàøêè íà â³äíîøåííÿ ì³æ ³íòåí -
ñèâíîñòÿìè ë³í³é, ÿê³ âèêîðèñòîâóþòüñÿ äëÿ ä³àãíîñòèêè ô³çè÷íèõ
óìîâ â îáëàñòÿõ H II, áóëî ïðîâåäåíî ïîð³âíÿííÿ çàëåæíîñò³ â³ä â³êó
ïîòîêó â ë³í³¿ Hb, â³äíîñíî¿ ³íòåíñèâíîñò³ ë³í³¿ [O III]500.7/Hb, ä³àã -
íîñ òè÷íèõ ñï³ââ³äíîøåíü [O III]500.7/[O III]436.3 òà [S II]671.7/[S II]
673.1, à òàêîæ ïàðàìåòðà çáóäæåííÿ òóìàííîñò³ P = [O III]495.9,
500.7/([O II]372.7,372.9 + [O III]495.9,500.7), îòðèìàíèõ ³ç íèçüêîìå òà -
ë³÷ íèõ ìîäåëåé.
39
ÌÓËÜÒÈÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß Ñ²ҲÍÍß
Ðèñ. 5. ³êîâ³ çì³íè âíåñê³â êîìïîíåíò³â ó ñïîñòåðåæóâàíèé ïîò³ê FS ë³í³¿ He II l 468.6 íì:
à — äëÿ êîìïîíåíò³â II, III, IV ïðè íàéíèæ÷èõ çíà÷åííÿõ âíóòð³øíüî¿ ³ çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷ -
íîñòåé (vw= 200 êì/ñ, lg &Mw = –3, n0 =1 ñì-3, Z Z12 34/ = 1, 12 + lg(O/H) = 7.2), á — òå æ ïðè
íàéâèùèõ çíà÷åííÿõ âíóòð³øíüî¿ ³ çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñòåé (Z Z12 34/ = 319, 12 + lg(O/H) =
8.2), â — äëÿ òðåòüîãî êîìïîíåíòà ïðè òðüîõ çíà÷åííÿõ 12 + lg(O/H) = 7.2, 7.7, 8.2, ã — òå æ äëÿ
òðüîõ çíà÷åíü Z Z12 34/ = 1, 157, 2536
Îãëÿä çàëåæíîñò³ â³ä â³êó ïîòîêó â ë³í³¿ Hb ïîêàçóº, ùî ç³ çá³ëü -
øåí íÿì çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³ çìåíøóºòüñÿ çíà÷åííÿ ïîòîêó
(ðèñ. 7, à), ùî ïîÿñíþºòüñÿ çá³ëüøåííÿì îïòè÷íî¿ òîâùèíè äëÿ ³îí³çà -
ö³é íîãî âèïðîì³íþâàííÿ ÷åðåç âèñîêèé âì³ñò âàæêèõ åëåìåíò³â. Ïðî -
òå çà íàéá³ëüøîãî çíà÷åííÿ Z Z12 34/ ï³ñëÿ 6 ìëí ðîê³â ñèòóàö³ÿ ñòàº
ïðî òè ëåæíîþ (ðèñ. 7, á), îñê³ëüêè, ÿê öå âèäíî ç ðèñ. 4, ðîçì³ð ÷åò âåð -
òîãî êîìïîíåíòà ïðè îäíàêîâèõ çîâí³øí³õ ìåòàë³÷íîñòÿõ çá³ëü øó -
ºòüñÿ ³ç çá³ëüøåííÿì âíóòð³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³, à îòæå, çá³ëüøóºòüñÿ ³
ïîò³ê ó ë³í³¿ Hb. Çá³ëüøåííÿ îá’ºìó ÷åòâåðòîãî êîìïîíåíòà ïîâ’ÿçàíå
³ç çá³ëü øåííÿì ê³ëüêîñò³ ³îí³çàö³éíèõ êâàíò³â, ÿê³ âõîäÿòü â íå¿ ç âíóò -
ð³ø í³õ êîìïîíåíò³â. Ðîçïîä³ë òåìïåðàòóðè ó äðóãîìó êîìïîíåíò³ ó
íà øèõ ìî äåëÿõ íå çàëåæèòü â³ä ìåòàë³÷íîñò³, îñê³ëüêè, ÿê áóëî ñêà çà -
íî âèùå, öåé ðîçïîä³ë áðàâñÿ ³ç ã³äðîäèíàì³÷íî¿ ìîäåë³ áóëüáàøêè.
Çá³ëü øåííÿ ìåòàë³÷íîñò³ ïðè îäíàêîâ³é òåìïåðàòóð³ ïðèçâîäèòü äî
çá³ëü øåííÿ ê³ëü êîñò³ â³ëüíèõ åëåêòðîí³â, ùî çà äàíèõ óìîâ çá³ëüøóº
ê³ëü ê³ñòü ôîòîí³â, ÿê³ âèíèêàþòü âíàñë³äîê â³ëüíî-â³ëüíèõ ïåðåõîä³â ³
ðåêîì á³ íàö³é. Òîìó, ÿê âèäíî ³ç ðèñ. 7, â, ã, ïðè çá³ëüøåíí³ âíóò ð³ø -
íüî¿ ìåòàë³÷íîñò³ ïîñòóïîâî çá³ëüøóºòüñÿ çíà÷åííÿ ïîòîêó â ë³í³¿ Hb.
Åâîëþö³éíà çàëåæí³ñòü â³äíîcíî¿ ³íòåíñèâíîñò³ [O III]500.7/Hb
ïðè çá³ëüøåíí³ çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³ ïîêàçóº íàì çá³ëüøåííÿ ïî -
òî êó (ðèñ. 8, à, á), ëèøå ïðè íàéìåíøîìó çíà÷åíí³ Z Z12 34/ ó ïîºäíàíí³
40
². Î. ÊÎØÌÀÊ, Á. ß. ÌÅËÅÕ
Ðèñ. 6. ³êîâ³ çì³íè âíåñê³â êîìïîíåíò³â ó ñïîñòåðåæóâàíèé ïîò³ê FS ë³í³¿ [Ne V] l 342.6 íì:
à — äëÿ êîìïîíåíò³â II, III, IV ïðè íàéíèæ÷èõ çíà÷åííÿõ âíóòð³øíüî¿ ³ çîâí³øíüî¿ ìå òà -
ë³÷íîñòåé (vw= 200 êì/ñ, lg &Mw = –3, n0 =1 ñì-3, Z Z12 34/ = 1, 12 + lg(O/H) = 7.2), á — òå æ ïðè
íàéâèùèõ çíà÷åííÿõ âíóòð³øíüî¿ ³ çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñòåé (Z Z12 34/ = 319, 12 + lg(O/H) =
8.2), â — äëÿ äðóãîãî êîìïîíåíòà ïðè òðüîõ çíà÷åííÿõ 12 + lg(O/H) = 7.2, 7.7, 8.2, ã — òå æ äëÿ
òðüîõ çíà÷åíü Z Z12 34/ = 1, 157, 2536
ç íàéá³ëüøèì ïðèéíÿòèì çíà÷åííÿì 12 + lg(O/H) ó çîâí³øí³õ êîì ïî -
íåíòàõ ï³ñëÿ 4 ìëí ðîê³â áà÷èìî ð³çêå ïàä³ííÿ, ùî ïîÿñíþºòüñÿ çíèê -
íåí íÿì ìàñèâíèõ ç³ð (îñíîâíèõ äæåðåë ³îí³çàö³éíèõ êâàíò³â), ÿê³ âè -
áó õàþòü ÿê íàäíîâ³. Äëÿ äàíîãî âèïàäêó ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ÷óòëèâ³ñòü
[O III]500.7/Hb äî ïîÿâè íàäíîâèõ (ìàºìî ð³ñò [O III]500.7/Hb íà ïðî -
ì³æ êó 3-4 ìëí ðîê³â ïåðåä çãàäàíèì âèùå ïàä³ííÿì ï³ñëÿ 4 ìëí ðîê³â).
dz çá³ëüøåííÿì âíóòð³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³ çíà÷åííÿ ïîòîêó ïîñòóïîâî
çðî ñ òຠ(ðèñ. 8, â, ã).
Äëÿ åâîëþö³éíèõ çàëåæíîñòåé ä³àãíîñòè÷íèõ ñï³ââ³äíîøåíü
[O III]500.7/[O III]436.3 òà [S II]671.7/[S II]673.1 õàðàêòåðíå çá³ëü øåí -
íÿ çíà÷åíü ç³ çá³ëüøåííÿì çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³ (ðèñ. 9, à, á òà 10, à,
á), òà çìåíøåííÿ çíà÷åíü ç³ çá³ëüøåííÿì âíóòð³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³
(ðèñ. 9, â, ã òà 10, â, ã). Á³ëüø³ çíà÷åííÿ [O III]500.7/[O III]436.3 â³ä ïî -
â³ äàþòü ìåíøèì çíà÷åííÿì Te (O2+), òîáòî ç ðèñ. 9, à, á ìè îòðèìàëè
î÷å âèäíèé âèñíîâîê, ùî ³ç çá³ëüøåííÿì ìåòàë³÷íîñò³ íåáóëÿðíîãî ñå -
ðå äîâèùà çìåíøóºòüñÿ éîãî åëåêòðîííà òåìïåðàòóðà. Çìåíøåííÿ çíà -
÷åí íÿ [O III]500.7/[O III]436.3 ³ç çá³ëüøåííÿì âíóòð³øíüî¿ ìåòàë³÷ -
íîñ ò³ (ðèñ. 9, â, ã) çóìîâëåíå çá³ëüøåííÿì ê³ëüêîñò³ ³îí³çàö³éíèõ êâàí -
ò³â, ÿê³ âõîäÿòü ó ÷åòâåðòèé êîìïîíåíò (äèâ. âèùå àíàë³ç ïîòîê³â ó
ë³í³¿ Hb). Á³ëüø³ çíà÷åííÿ [S II]671.7/[S II]673.1 â³äïîâ³äàþòü ìåíøèì
çíà÷åííÿì åëåê òðîííî¿ êîíöåíòðàö³¿ ne , òîáòî ç ðèñ. 10, à, á ìè îòðè -
ìà ëè î÷åâèäíèé âèñíîâîê, ùî ³ç çá³ëüøåííÿì ìåòàë³÷íîñò³ íåáóëÿð -
41
ÌÓËÜÒÈÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß Ñ²ҲÍÍß
Ðèñ. 7. ³êîâ³ çì³íè ïîòîêó Fb â ë³í³¿ Hb: à — ïðè ð³çíèõ çíà÷åííÿõ 12 + lg(O/H) = 7.2, 7.7, 8.2
(÷èñëà á³ëÿ êðèâèõ) äëÿ Z Z12 34/ = 1, á — òå æ ïðè íàéâèùèõ çíà÷åííÿõ Z Z12 34/ , â — äëÿ 12 +
lg(O/H) = 7.2 òà ð³çíèõ çíà÷åíü Z Z12 34/ (÷èñëà á³ëÿ êðèâèõ), ã — òå æ äëÿ 12 + lg(O/H) = 8.2.
²íø³ ïàðàìåòðè: vw= 200 êì/ñ, lg &Mw = –3, n0 =1 ñì-3
42
². Î. ÊÎØÌÀÊ, Á. ß. ÌÅËÅÕ
Ðèñ. 8. Òå æ äëÿ ë³í³é [O III]500.7/Hb
Ðèñ. 9. Òå æ äëÿ ë³í³é [O III]500.7/[O III]436.3
íî ãî ñå ðå äîâèùà çìåíøóºòüñÿ çíà÷åííÿ ne . Çìåíøåííÿ çíà÷åííÿ
[S II]671.7/[S II]673.1 ³ç çá³ëüøåííÿì âíóòð³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³
(ðèñ. 10, â, ã) òàêîæ çóìîâ ëåíå çá³ëüøåííÿì ê³ëüêîñò³ ³îí³çàö³éíèõ
êâàíò³â, ÿê³ âõîäÿòü ó ÷åòâåð òèé êîìïîíåíò.
Íà ôîí³ ïîïåðåäíüîãî àíàë³çó ö³ëêîì î÷³êóâàíîþ âèãëÿäຠïîâå -
ä³íêà çíà÷åííÿ ïàðàìåòðà çáóäæåííÿ (ðèñ. 11, à), ÿêèé ç³ çá³ëüøåííÿì
çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³ çìåíøóºòüñÿ. Ïåâí³ ðîçá³æíîñò³ ñïîñòå -
ð³ ãàþòüñÿ ëèøå ïðè íàéâèùèõ çíà÷åííÿõ Z Z12 34/ òà 12 + lg(O/H)
(ðèñ. 11, á), à ïðè çá³ëüøåíí³ âíóòð³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñò³ — çá³ëü øó -
ºòüñÿ (ðèñ. 11, â, ã).
Ç â³êîì óíàñë³äîê 䳿 ã³äðîäèíàì³÷íèõ íåñò³éêîñòåé ôðîíò ïðÿìî¿
óäàðíî¿ õâèë³ ôðàãìåíòóâàòèìå, ³ áóëüáàøêîïîä³áí³ ñòðóêòóðè ñêî -
ð³ø çà âñå çíèêàòèìóòü. Òàêîæ ï³ñëÿ âèáóõ³â íàäíîâèõ ã³äðîäèíàì³÷íà
ñòðóêòóðà ìîæå ïî÷àòè â³äõèëÿòèñÿ â³ä ïðèéíÿòî¿ ó íàøèõ ìîäåëÿõ.
Òî ìó äîñòîâ³ðí³ñòü îòðèìàíèõ ðåçóëüòàò³â çìåíøóºòüñÿ ³ç çá³ëüøåí -
íÿì â³êó ñïàëàõó çîðåóòâîðåííÿ. Ó íàøèõ íàñòóïíèõ ðîáîòàõ ìè ïëà -
íó ºìî ðîçðàõóâàòè ñ³òêó ìóëüòèêîìïîíåíòíèõ ÔÌÑ. Âîíà áàçóâàòè -
ìåòü ñÿ íà âòðàòàõ ìàñè, ÿê³ âèäàþòü ìîäåë³ ñïàëàõ³â çîðåóòâîðåííÿ ç
ð³çíèìè õàðàêòåðèñòèêàìè. Ðåçóëüòàòè òàêî¿ ñ³òêè ÔÌÑ áóäóòü âè êî -
ðèñ òàí³ äëÿ âèâîäó íîâèõ âèðàç³â äëÿ ³îí³çàö³éíî-êîðåêö³éíèõ
ìíîæíèê³â, çà äîïîìîãîþ ÿêèõ ìè ïëàíóºìî óòî÷íèòè õ³ì³÷íèé ñêëàä
çîí H II ó ÁÊÊà ³, â³äïîâ³äíî, âì³ñò ïåðâèííîãî ãåë³þ.
43
ÌÓËÜÒÈÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß Ñ²ҲÍÍß
Ðèñ. 10. Òå æ äëÿ ë³í³é [S II]671.7/[S II]673.1
ÂÈÑÍÎÂÊÈ
Äîñë³äæóâàâñÿ âïëèâ áóëüáàøêîïîä³áíèõ ñòðóêòóð âñåðåäèí³ çîí H II
ó íèçüêîìåòàë³÷íîìó ä³àïàçîí³ íà ôîðìó ñïîñòåðåæóâàíîãî Lyc-
ñïåêò ðó òà íà ôîðìóâàííÿ åì³ñ³éíîãî ë³í³é÷àòîãî ñïåêòðó. Íàâêîëî
ìî ëîäèõ ñïàëàõ³â çîðåóòâîðåííÿ ìîæóòü óòâîðþâàòèñÿ òàê çâàí³ áóëü -
áàø êè, îòî÷åí³ òîíêèì øàðîì âèñîêî¿ ãóñòèíè. Òàêèé øàð ìîæå
òðàíñ ôîðìóâàòè Lyc-ñïåêòð òà ôîðìóâàòè ñïåêòðàëüí³ «çàâàëè» â
åíåð ãåòè÷íîìó ä³àïàçîí³ 1...4 Ry. Òîìó äëÿ äåòàëüíîãî ôîòî ³î -
í³ çàö³éíîãî ìîäåëþâàííÿ îáëàñòåé H II íåîáõ³äíî âðàõîâóâàòè òðàíñ -
ôîðìàö³þ ñïåêòðó ëàéìàí³âñüêîãî êîíòèíóóìó ï³ä ÷àñ ïðîõîäæåííÿ
êâàíò³â, à ñàìå, âêëþ÷àòè ó ìîäåëþâàííÿ òîíêèé øàð âèñîêî¿ ãóñòèíè.
Çàñòîñîâóþ÷è ÌÔÌÑ çîí H II, ìè ðîçðàõóâàëè ô³çè÷í³ óìîâè ó
áóëüáàøêîïîä³áíèõ ñòðóêòóðàõ òà ïðîàíàë³çóâàëè ¿õí³é âïëèâ íà
Lyc- ñïåêòð çà ð³çíèõ óìîâ. Ïðè öüîìó ðîçïîä³ëè òåìïåðàòóðè òà ãóñ -
òè íè ãàçó ó çîíàõ â³ëüíîãî ïîøèðåííÿ â³òðó òà ó êàâåðí³ çàäàâàëèñÿ
àï ðîêñèìàö³éíèìè ôîðìóëàìè ç ìîäåë³ Ó¿âåðà òà ³í. [26]. Òàêà äåòà ëi -
çà öiÿ ðîçïîäiëó ãóñòèíè äàëà çìîãó îòðèìàòè äîñòîâiðíiøi, í³æ ó ïî -
ïå ðåäí³õ ðîáîòàõ, äàíi ïðî òðàíñ ôîð ìàöiþ åíåðãåòè÷íîãî ðîçïîäiëó
³îíiçàö³éíîãî âèïðîìiíþâàííÿ ÿäåð íèçü êîìåòàëi÷íèõ çîí H II çàëåæ -
íî âiä ðîçïîäiëó ãóñòèíè ó «áóëü áàø öi» òà ïàðàìåòðiâ, ùî îïèñóþòü
Lyc-ñïåêòð ³îíiçàö³éíîãî ÿäðà (îá ëàñ ò³ çîðåóòâîðåííÿ).
³ëüíèìè ïàðàìåòðàìè ñ³òêè ÌÔÌÑ áóëè: â³ê ñïàëàõó çîðå óòâî -
ðåí íÿ, òåìï âòðàòè ìàñè ñïàëàõó çîðåóòâîðåííÿ, øâèäê³ñòü çîðÿíîãî
â³ò ðó, ãóñòèíà íàâêîëèøíüîãî ñåðåäîâèùà òà õ³ì³÷íèé âì³ñò.
44
². Î. ÊÎØÌÀÊ, Á. ß. ÌÅËÅÕ
Ðèñ. 11. Òå æ äëÿ ïàðàìåòðà çáóäæåííÿ òóìàííîñò³ P = [O III]495.9,500.7/([O II]372.7,372.9 +
+ [O III]495.9,500.7)
Çðîçóì³ëî, ùî ñïîñòåðåæóâàí³ ïîòîêè â åì³ñ³éíèõ ë³í³ÿõ îïòè÷ íî -
ãî ä³àïàçîíó ÷óòëèâ³ äî íàÿâíîñò³ ïèëó. Òîìó ìè âêëþ÷èëè ïèëîâ³
ñêëà äîâ³, õàðàêòåðí³ äëÿ îêîëèöü ñïàëàõ³â çîðåóòâîðåííÿ, ó ìóëü òè -
êîì ïîíåíòí³ ÔÌÑ.
Îäíèì ç îñíîâíèõ çàâäàíü ðîáîòè áóëî ïîÿñíèòè âèíèê íåí íÿ ó
ñïî ñòåðåæóâàíèõ ñïåêòðàõ íèçüêîìåòàë³÷íèõ çîí H II ë³í³é âèñî êî ãî
çáóäæåííÿ He II l 468.6 íì òà [Ne V] l 342.6 íì. Òîìó äëÿ àíàë³çó ðå -
çóëüòàò³â ìóëüòèêîìïîíåíòíîãî íèçüêîìåòàë³÷íîãî ìîäåëþâàííÿ âè -
êîðèñòîâóâàëèñü ò³ëüêè ò³ ìîäåë³, ÿê³ äàþòü çíà÷åííÿ â³äíîñíèõ ³í òåí -
ñèâíîñòåé âèùåçãàäàíèõ ë³í³é ó ìåæàõ: 0.0021 £ F(He II 468.6)/F(Hb) £
£ 0.0738, 0.0027 £ F([Ne V] 342.6)/F(Hb) £ 0.0072, îòðèìàíèõ ç àíàë³çó
ðåçóëüòàò³â ñïîñòåðåæåíü [24]. Òàêèì ÷èíîì, ìîäåë³ äàþòü â³ä íîñí³
³íòåíñèâíîñò³ â ä³àïàçîí³ ñïîñòåðåæóâàíèõ çíà÷åíü. Òàêîæ ç óñ³õ
ðåçóëüòàò³â ÌÔÌÑ çîíè H II ç «áóëüáàøêîþ» âèáèðàëèñÿ ëèøå ò³ ìî -
äåë³, â ÿêèõ êîíöåíòðàö³ÿ ãàçó ó òðåòüîìó êîìïîíåíò³ º á³ëüøîþ çà
êîíöåíòðàö³þ ó ÷åòâåðòîìó êîìïîíåíò³.
Ðåçóëüòàòè ñ³òêè ÌÔÌÑ ïîä³ëåíî íà äåê³ëüêà òèï³â ïðè ð³çíèõ
çíà ÷åííÿõ ìåòàë³÷íîñò³ òà ïðîàíàë³çîâàíî îñîáëèâîñò³ êîæíîãî ç öèõ
òè ï³â ðåçóëüòàò³â. Îñîáëèâó óâàãó ïðèä³ëåíî òèïàì ðåçóëüòàò³â, ó
ÿêèõ âèíèêàþòü «çàâàëè» ó ñïåêòð³ ³îí³çàö³éíîãî âèïðîì³íþâàííÿ.
Ôàê òè÷íî íàÿâí³ñòü òàêèõ «çàâàë³â» ñâ³ä÷èòü ïðî ô³çè÷í³ñòü Lyc-
ñïåêò ð³â, îòðèìàíèõ ï³ä ÷àñ ðîçðàõóíêó ÎÔÌÑ çîí H II ó ÁÊÊà [3, 4].
Âèÿâëåíî, ùî åì³ñ³éí³ ë³í³¿ íèçüêîãî çáóäæåííÿ ôîðìóþòüñÿ ó
÷åòâåðòîìó, íå çáóðåíîìó çîðÿíèì â³òðîì êîìïîíåíò³. ²ç çðîñòàííÿì
â³êó ñïàëàõó çîðåóòâîðåííÿ ôîðìóºòüñÿ ïðîòÿæíà áóëüáàøêà (îá’ºì
ÿêî¿ ñòຠñóì³ðíèì ç îá’ºìîì ÷åòâåðòîãî êîìïîíåíòà), ô³çè÷í³ óìîâè â
ÿê³é íàáëèæàþòüñÿ äî óìîâ ó çâè÷àéí³é çîí³ Í II.
ßê ³ î÷³êóâàëîñÿ, ë³í³¿ âèñîêîãî çáóäæåííÿ, He II l 468.6 íì òà
[Ne V] l 342.6 íì, ôîðìóþòüñÿ âñåðåäèí³ áóëüáàøêè. Öå çóìîâëåíî
âè ñîêèìè òåìïåðàòóðàìè ó äðóãîìó òà òðåòüîìó êîìïîíåíòàõ, ùî çà -
áåç ïå÷óþòü íàÿâí³ñòü äîñòàòíüîãî âì³ñòó ³îí³â âèñîêî¿ ñòà䳿 ³îí³çàö³¿,
à òàêîæ ðîçãëÿíóòî âïëèâ çì³íè âíóòð³øíüî¿ òà çîâí³øíüî¿ ìåòà ë³÷ -
íîñòåé íà ¿õíº ôîðìóâàííÿ.
Çðîáëåíî ïîð³âíÿëüíèé àíàë³ç çàëåæíîñò³ â³ä â³êó òà çì³íè âíóò -
ð³ø íüî¿ òà çîâí³øíüî¿ ìåòàë³÷íîñòåé ïîòîêó ó ë³í³¿ Hb, â³äíîñíî¿ ³í -
òåí ñèâíîñò³ [O III]500.7/Hb òà âàæëèâèõ ä³àãíîñòè÷íèõ ñï³ââ³äíîøåíü
ì³æ åì³ñ³éíèìè ë³í³ÿìè [O III]500.7/[O III]436.3 ³ [S II]671.7/[SII]673.1,
òà ïàðàìåòðà çáóäæåííÿ òóìàííîñò³ P = [O III]495.9, 500.7/([O II]
372.7, 372.9 + [O III]495.9, 500.7) äëÿ íèçüêîìåòàë³÷íèõ ìîäåëåé.
Ðîáîòó âèêîíàíî â ðàìêàõ äåðæáþäæåòíî¿ ôóíäàìåíòàëüíî¿ íàó -
êîâî-äîñë³äíî¿ òåìè ÔÀ-87Ô Ì³í³ñòåðñòâà îñâ³òè ³ íàóêè, ìîëîä³ òà
ñïîðòó Óêðà¿íè, íîìåð Äåðæðåºñòðàö³¿ 0111U001087.
1. Áî÷êàðåâ Í. Ã., Æåêîâ Ñ. À. Ðåíòãåíîâñêîå èçëó÷åíèå íåêîòîðûõ òóìàííîñòåé, îá -
ðà çîâàííûõ çâåçäíûì âåò ðîì // Àñòðîí. æóðí.—1990.—67.—Ñ. 274—292.
45
ÌÓËÜÒÈÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß Ñ²ҲÍÍß
2. Êîøìàê ². Î., Ìåëåõ Á. ß. Ìîäåëþâàííÿ ñâ³ò³ííÿ çîíè H II, ùî ì³ñòèòü áóëüáàø -
êîïîä³áíó ñòðóêòóðó // Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë.—2013.—29, ¹ 6.—
Ñ. 3—19.
3. Ìåëåõ Á. ß. Îïòèì³çîâàíå ôîòîéîí³çàö³éíå ìîäåëþâàííÿ ñâ³ò³ííÿ çîíè H II ó áëà -
êèòí³é êîìïàêòí³é êàðëèêîâ³é ãàëàêòèö³ SBS 0335-052 // Æóðí. ô³ç. äî ñë³ä.—
2007.—11.—Ñ. 353—365.
4. Ìåëåõ Á. ß. Äâîñòàä³éíå îïòèì³çîâàíå ìîäåëþâàííÿ ñâ³ò³ííÿ çîíè H II ó áëàêèòí³é
êîìïàêòí³é êàðëèêîâ³é ãàëàêòèö³ SBS 0335-052 // Æóðí. ô³ç. äîñë³ä.—2009.—
13.—Ñ. 3901-1— 3901-16.
5. Ìåëåõ Á. ß., Êîøìàê ². Î., Êîçåë Ð. Â. Âïëèâ áóëüáàøêîïîä³áíèõ ñòðóêòóð, óòâî -
ðåíèõ çîðÿíèì â³òðîì, íà ïîëå éîí³çóþ÷îãî âèïðîì³íþâàííÿ â íåáóëÿðíèõ
îá'ºê òàõ // Æóðí. ô³ç. äîñë³ä.—2011.—15.—Ñ. 3901—3908.
6. Ìåëåõ Á. ß., Ïèëþãèí Ë. Ñ., Êîðûòêî Ð. È. Ñîîòâåòñòâèå ìåæäó èíòåíñèâíîñòÿìè
ñèëüíûõ ýìèññèîííûõ ëèíèé â ñïåêòðå îáëàñòè H II è åå õèìè÷åñêèì ñîñòàâîì
// Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë.—2012.—28, ¹ 4.—Ñ. 56—75.
7. Bresolin F., Schaerer D., Gonzalez¢ Delgado R. M., et al. A VLT study of metal-rich
extra galactic H II re gions. I. Ob ser va tions and em pir i cal abun dances // Astron. and
Astro phys.—2005.—441.—P. 981—997.
8. Cas tor J., McCray R., Weaver R., et al. In ter stel lar bub bles // Astrophys. J.—1975.—
200.—P. L107—L110.
9. Davidson K. On photoionization anal y ses of emis sion spec tra of qua sars // Astrophys.
J.—1977.—218.—P. 20—32.
10. Dyson J. E., Wil liams D. A. Phys ics of the in ter stel lar me dium. — New York: Wiley,
1997.—165 p.
11. Ferland G. J. Hazy, a brief in tro duc tion to Ñloudy. — Uni ver sity of Ken tucky, Phys ics
De part ment In ter nal Re port.—2008.—200.—http://www.nublado.org
12. Ferland G., Binette L., Contini M., et al. The Lexington Benchmarks for Nu mer i cal
Sim u la tions of Neb u lae // The anal y sis of emis sion lines / Eds R. Wil liams, M. Livio.
— Cam bridge: Cam bridge Univ. Press, 1995.—P. 83—96.—(Space Tele scope Sci -
ence in sti tute Sym po sium Se ries).
13. Gutierrez¢ L., Beckman J. E. The gal axy-wide dis tri bu tions of mean elec tron den sity in
the H II re gions of M 51 and NGC 4449 // Astrophys. J.—2010.—710.—P. L44—
L48.
14. Izotov Y. I., Thuah T. X., Lipovetsky V. A. The pri mor dial he lium abun dance from a new
sam ple of metal de fi cient blue com pact gal ax ies // Astrophys. J.—1994.—435.—
P. 647—667.
15. Koo B. C., McKee C. F. Dy nam ics of wind bub bles and superbubbles. I. Slow winds
and fast winds. II. An a lytic the ory // Astrophys. J.—1992.—388.—P. 93—126.
16. Kozel R. V., Melekh B. Ya. Photoionization mod el ling of H II re gion with stel lar wind
bub ble in side // YSC’16 Proc. of Con trib uted Pa pers.—2009.—P. 37—41.
17. Lanz T., Hubeny I. A grid of non-LTE line-blan keted model at mo spheres of O-Type
stars // Astrophys. J. Suppl. Ser.—2003.—146.—P. 417—441.
18. Lanz T., Hubeny I. A Grid of NLTE Line-blan keted model at mo spheres of early B-type
stars // Astrophys. J. Suppl. Ser.—2007.—169.—P. 83—104.
19. Leitherer C., Schaerer D., Goaldader J. D., et al. Starburst 99: Syn the sis mod els for
gal ax ies with ac tive star for ma tion // Astrophys. J. Suppl. Ser.—1999.—123.—
P. 3—40.
20. Mathis J. S., Rumpl W., Nordsieck K. H. The size dis tri bu tion of in ter stel lar grains //
Astrophys. J.—1977.—217.—P. 425—433.
46
². Î. ÊÎØÌÀÊ, Á. ß. ÌÅËÅÕ
21. Mellema G. The in ter ac tion of stel lar winds with their en vi ron ment: The ory and mod el -
ling // Astrophys. and Space Sci.—1998.—260.—P. 203—213.
22. Pequignot D. (ed.) Pro ceed ings of the Work shop on Model Neb u lae held at Ob ser va -
toire de Meudon, July 8—19, 1985. — Paris: Observatoire de Paris, 1986.—376 ð.
23. Pilyugin L. S., Vilchez¢ J. M., Thuan T. X. New im proved cal i bra tion re la tions for the
de ter mi na tion of elec tron tem per a tures and ox y gen and ni tro gen abun dances in H II
re gions // Astrophys. J.—2010.—720.—P. 1738—1751.
24. Thuah T. X., Izotov Y. I. High-ion iza tion emis sion in metal-de fi cient blue com pact
dwarf gal ax ies // Astrophys. J.—2005.—161.—P. 240—270.
25. Vallee J. P. In ter stel lar mag netic bub bles // Astrophys. J.—1993.—419.—P. 670—
673.
26. Weaver R., McCray R., Cas tor J., et al. In ter stel lar bub bles. II. Struc ture and evo lu tion
// Astrophys. J.—1977.—218.—P. 377—395.
27. Zaritsky D., Kennicutt R. C., Huchra J. P. H II re gions and the abun dance prop er ties of
spi ral gal ax ies // Astrophys. J.—1994.—420.—P. 87—109.
Ñòàòòÿ íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 03.06.13
47
ÌÓËÜÒÈÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÅ ÌÎÄÅËÞÂÀÍÍß Ñ²ҲÍÍß
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-77921 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7665 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:15:51Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Головна астрономічна обсерваторія НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кошмак, І.О. Мелех, Б.Я. 2015-03-09T12:20:30Z 2015-03-09T12:20:30Z 2014 Мультикомпонентне моделювання світіння низькометалічних зон H II / І.О. Кошмак, Б.Я. Мелех // Кинеатика и физика небесных тел. — 2014. — Т. 30, № 2. — С. 26-47. — Бібліогр.: 27 назв. — укр. 0233-7665 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/77921 524.52 + 524.78 Методом мультикомпонентного фотоіонізаційного моделювання досліджено вплив бульбашкоподібних структур навколо спалахів зореутворення всередині низькометалічних зон H II на зміну форми іонізаційного спектру та на формування деяких емісійних ліній. Методом мультикомпонентного фотоионизационого моделирования исследовано влияние пузыреобразных структур вокруг вспышек звездообразования внутри низкометаллических зон H II на изменение формы ионизационного спектра и на формирование некоторых важных наблюдаемых эмиссионных линий. Using multicomponent photoionization simulation, we investigated the impact of bubble-like structures around star bursts inside low-metallicity H II regions on the ionization spectrum shape and on emission line forming. Роботу виконано в рамках держбюджетної фундаментальної науково-дослідної теми ФА-87Ф Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, номер Держреєстрації 0111U001087. uk Головна астрономічна обсерваторія НАН України Кинематика и физика небесных тел Структура и динамика Галактики Мультикомпонентне моделювання світіння низькометалічних зон H II Мультикомпонентное моделирование свечения низкометаллических зон H II Multicomponent simulation of emission of low-metallicity H II regions Article published earlier |
| spellingShingle | Мультикомпонентне моделювання світіння низькометалічних зон H II Кошмак, І.О. Мелех, Б.Я. Структура и динамика Галактики |
| title | Мультикомпонентне моделювання світіння низькометалічних зон H II |
| title_alt | Мультикомпонентное моделирование свечения низкометаллических зон H II Multicomponent simulation of emission of low-metallicity H II regions |
| title_full | Мультикомпонентне моделювання світіння низькометалічних зон H II |
| title_fullStr | Мультикомпонентне моделювання світіння низькометалічних зон H II |
| title_full_unstemmed | Мультикомпонентне моделювання світіння низькометалічних зон H II |
| title_short | Мультикомпонентне моделювання світіння низькометалічних зон H II |
| title_sort | мультикомпонентне моделювання світіння низькометалічних зон h ii |
| topic | Структура и динамика Галактики |
| topic_facet | Структура и динамика Галактики |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/77921 |
| work_keys_str_mv | AT košmakío mulʹtikomponentnemodelûvannâsvítínnânizʹkometalíčnihzonhii AT melehbâ mulʹtikomponentnemodelûvannâsvítínnânizʹkometalíčnihzonhii AT košmakío mulʹtikomponentnoemodelirovaniesvečeniânizkometalličeskihzonhii AT melehbâ mulʹtikomponentnoemodelirovaniesvečeniânizkometalličeskihzonhii AT košmakío multicomponentsimulationofemissionoflowmetallicityhiiregions AT melehbâ multicomponentsimulationofemissionoflowmetallicityhiiregions |